10kV高壓電纜終端頭常見故障與處理對策

王世亮

【摘 要】隨著我國電力事業的不斷發展，對于10kV的電纜設備制作也提出了更加具體的要求。然而在10kV電纜終端頭設備的制作之中，經常會出現一些細節問題，導致電纜終端頭出現運行故障，難以達到相應的使用標準。本文作者根據自身對于10kV電纜終端頭研究多年的實際經驗，對于電纜終端頭產生故障的原因進行了深入的分析，并根據實際情況，提出相應的制作工藝要求，希望能對相關行業起到一定的啟發作用。

【關鍵詞】10kV電纜終端頭;故障原因;制作工藝

引言

配電網中主要通過10kV電纜實現電能傳輸。在電能傳輸過程中，電纜通過電纜終端頭與其他電氣設備連接，兩根不同電纜通過電纜中間頭連接，電纜終端頭和電纜中間頭統稱為電纜附件。為了保證電纜所接配網系統的穩定運行，電纜附件應與電纜具有相同的使用壽命，并且能夠長期安全運行。

制造工藝的不斷改進使得10kV電纜自身發生故障的概率非常低，在配電網中，導致電纜發生故障的主要原因是電纜附件與電纜或開關設備配合不良，而電纜頭制作工藝的缺陷是造成這種配合不良的主要因素。本文以下將對電纜頭制作工藝造成電纜故障的常見原因進行詳細分析并提出相應的解決措施。

一、10kV電纜終端頭主要故障原因

1 安裝壓力不夠，造成接觸不良

對電纜頭進行安裝作業，當線耳與開關設備連接時，如果安裝壓力不夠會導致螺母、螺栓未擰緊，進而造成電纜端面接觸不良，在電纜運行過程中接觸電阻增大、電纜溫度上升，進一步促使電纜接頭氧化，電纜接頭氧化膜不斷增厚又直接導致接觸電阻再次增大。形成惡性循環，不斷加速電纜頭老化，嚴重時直接破壞電纜接頭絕緣層，絕緣擊穿后形成相對地的短路。

為了防止此類問題的發生，在對電纜頭進行安裝作業時，一定要將安裝在套管上的M16螺桿擰到底，然后再安裝線耳;在擰緊線耳螺母的時候，為了避免線耳單邊受力應將電纜用電纜夾固定在柜子上，起到支撐的作用，線耳與套管應能夠充分接觸，使其具有足夠的扭矩鎖緊螺母;特別在安裝雙纜時，一定要保證后插電纜的線耳與銅棒能夠充分接觸。

2 應力管與電纜外半導體層和銅屏蔽層對接不當造成絕緣擊穿

電纜終端頭的制作工藝要求應力管與電纜外半導體層和銅屏蔽層對接時必須有20-25mm的搭接，而實際制作過程中電纜外絕緣層半導體層與銅屏蔽層和外絕緣層同齊，導致無法實現搭接。

應力管安裝位置處較容易發生故障，原因是由于高壓電纜每一相線芯外均有一接地的屏蔽層，在對電纜頭進行安裝作業時需要剝離其屏蔽層，電纜的電場分布也隨之變化，并且產生一種切向電場，該電場的產生將給絕緣極帶來極為不利的影響。剝離屏蔽層芯線的電纜斷口處電場最強，從而使得其成為電纜最容易擊穿的部位。為了避免電纜斷口處被擊穿，可將應力管套在屏蔽斷口處以降低電纜斷口處的電場強度，從而保證電纜可靠運行。

應力管對于電纜頭的制作非常重要，應力管可以在主絕緣層未被破壞的情況下達到分散電應力的效果，在主絕緣層與銅屏蔽層之間的外半導體層同樣也可以防止電場畸變。電纜終端電場畸變最為嚴重，電纜外屏蔽切斷處是電纜絕緣最薄弱的地方，容易發生絕緣擊穿事故，嚴重影響終端運行可靠性。

二、電纜終端頭制作工藝的要求

在電纜終端頭制作工藝中，應保證應力管與銅屏蔽層的接觸長度超過20毫米，以達到削弱電纜屏蔽層端口處電場強度的效果;如果接觸長度低于20毫米，則會導致應力管的接觸面不足，發生電纜傳導能力不足的現象;接觸長度也不宜過長，過長的接觸面會導致應力分散，使得電場分散區域不斷減小。同時，10kV電纜終端頭接地過程中，要求電纜金屬屏蔽套和鎧甲層連接良好并且不存在中斷現象，并且跨接線的截面也能夠符合相關標準與規范。三芯電力電纜的金屬保護層必須完整并有良好的接地性能，塑料電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應錫焊接地線（油浸紙絕緣電纜鉛包和鎧裝應焊接地線）。電纜在通過零序電流互感器的過程之中，其金屬保護層和接地線應該處于對地絕緣狀態，而當電纜接地點在互感器以下時，接地線應該進行直接接地，當接地點的點位在互感器之上時，應該采用穿過互感器的方式進行接地[3]。

三、10kV電纜終端頭制作中需要注意的問題

首先，在對10kV電纜終端頭進行施工作業時，為了防止因為外界因素造成10kV電纜終端頭故障，應該保證施工現場的溫度、濕度以及施工環境符合相關標準。在進行電纜外半導體層剝離時，相關施工人員必須控制好切割的深度，防止切割深度過大而破壞電纜主絕緣的情況發生。切割后，為了消除切割過程中在電纜半導體層留下的微小劃痕，要求半導體內的嵌入絕緣過程必須進行深入清理，并用紗布進行軸向的打磨施工，最后用烤把進行熱縮之后再進行硅脂的涂抹。在硅脂涂抹之前，要對電纜絕緣半導體的電層端口進行排氣處理，從而減少電纜終端頭內部放電的現象。在制作過程之中，要杜絕電纜屏蔽層的剝離，防止因為失去屏蔽層而導致沿導線軸向電力線產生的切向電場。同時，在屏蔽層芯線被剝離后，應該注意對于屏蔽層斷口的集中處理，對于屏蔽層斷口處等多個電纜容易被擊穿的部位進行分散式電力線的處理。采用介電常數為20到30，體積電阻率在108Ω到1012Ω·cm的材料進行電應力控制管的制作，并將控制管套裝在屏蔽層的斷口之處，從而確保電纜能夠更加可靠地運行[4]。

四、10kV電纜終端頭的試驗及檢測

10kV的交聯電纜是由添加交聯劑的熱塑性塑料擠包和交聯制作而成的。如果在制作后采用直流電場施加空間載荷，就會導致絕緣性能的劣化，從而降低電纜終端頭的使用壽命，也就是說，交聯電纜的終端頭不應該采用直流耐壓的測試方法進行檢測。如果新投運或者改制的電纜頭為交聯電纜頭，則應該采用交流電壓的實驗方法。在進行實驗方法的應用之中，要確保其輸出電壓能夠接近電纜實際運行的工況，同時試驗電壓的數值應該低于直流耐壓試驗的測試值，并且在測試過程之中，要確保有害的空間電荷不會注入到絕緣材料之中。同時，也應該對于電纜和電纜接頭的施工工藝流程之中存在的缺陷進行無損傷探測，對于絕緣介質之中的電樹枝、水樹枝的放電情況進行有效檢測并制定相應的改善流程，確保10kV電纜終端頭能夠在使用期限內正常使用。

五、結束語

10kV電纜終端頭的故障能否得到有效排除，將關系到電纜設備的運行安全以及運行質量。本文以電纜終端頭故障產生的主要原因作為切入點，探討了10kV電纜終端頭產生故障的常見原因，并對于電纜終端頭制作工藝要求和在制作之中需要注意的相關問題進行了全面分析，最后對于10kV電纜終端頭的試驗及檢測提出了科學和有效的檢測辦法，進而減少10kV電纜終端頭在使用過程之中發生故障的幾率，提升電纜終端頭的使用壽命，使10kV電纜設備能夠在安全和穩定的前提下運行和使用，促進電纜設備運行質量和運行效率的不斷提升。

參考文獻：

[1]孫小春.10kV電纜終端頭故障產生的原因分析及制作工藝要求[J].北京電力高等專科學校學報（自然科學版），2012，29（5）：9-10.

[2]陳鑫水.220kV電纜GIS終端故障原因分析及處理[J].廣西電力，2012，35（1）：46-49.

[3]劉佩思.10kV電纜接頭制作工藝探討[J].科技創業月刊，2015，28（24）：129-131.

[4]尹宏，尹昊.10kV交聯橡塑電纜終端頭的制作[J].電氣時代，1998，（9）：16.

（作者單位：華電寧夏靈武發電有限公司）