110KV電纜終端頭著火事故案例分析

王海祖 劉俊寶

（河南心連心化學工業(yè)集團股份有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 事故描述

心連心公司新疆分公司于2014年建設(shè)了一條110KV同塔雙回架空線路。去年公司規(guī)劃擴建一套年產(chǎn)15萬噸的甲醇項目，由于受廠區(qū)布局限制，該套甲醇裝置只能布置在靠近上述110KV同塔雙回架空線路附近。由于甲醇屬于一類易燃易爆危險品，該甲醇裝置區(qū)距離110KV線路達不到規(guī)范要求。為了滿足規(guī)范要求，為甲醇項目建設(shè)創(chuàng)造條件，于是對110KV線路進行了改造，將靠近甲醇裝置區(qū)的約180米長的架空線路的中間一段改為了電纜線路。該架空線路為雙回線路，線路改造部分每一回路采用3根110KV單芯電纜代替架空導線。電纜采用的是遠東電纜有限公司的產(chǎn)品，型號為ZR-YJVLW03-64/110KV-1*400。110KV電纜終端交流耐壓試驗工作由新疆萬能水利電力工程有限公司完成，試驗設(shè)備為GYXB-1000KVA/500KV型變頻串聯(lián)諧振試驗裝置，試驗指標為：施加交流電壓128KV，60分鐘，無擊穿現(xiàn)象。進行耐壓試驗時，每次對2根電纜施加電壓進行試驗。當對其中2根電纜施加交流電壓進行試驗時，試驗持續(xù)到40分鐘時電纜尾端電纜終端頭發(fā)生冒煙著火現(xiàn)象，隨即終止試驗，試驗中的2個電纜頭被燒壞。

2 著火原因分析

2.1 電纜頭絕緣主體材料具有可燃性

110KV電纜終端頭的絕緣主體材料是一種硅橡膠，其電絕緣性能非常好，比較柔軟，具有較強的憎水性和表面防粘性，具有較好的耐熱性，其缺點是容易被刺傷和割破.該硅橡膠材料還存在一個缺點就是它具有可燃性，當它被加熱到超過燃點溫度時就會發(fā)生燃燒現(xiàn)象。

2.2 不規(guī)范作業(yè)產(chǎn)生放電

高壓電纜在正常工作時，施加在主絕緣上的電壓即電纜線芯和大地之間的工作電壓，其形成的交變電場及電力線被均勻的分布在電纜內(nèi)外半導體層形成的兩個同心圓內(nèi)，電纜的主絕緣承受的是均勻的電場，避免了局部集中電場造成局部集中泄漏放電現(xiàn)象，使得電纜主絕緣受到很好的保護，很難被擊穿而損壞。實驗時試驗人員沒有將電纜尾端的電纜終端頭架高足夠高度，電纜頭和尾部電纜距離地面高度大約為600-900mm，沒有達到規(guī)范要求值1000mm。

由于應(yīng)力錐后邊的無外屏蔽層的那一段電纜的線芯距離地面過近，導致電纜線芯對地面形成了不均勻電場，如圖（1）所示。電力線集中于線芯與地面之間，電荷從高壓線芯沿著電力線穿過電纜主絕緣層流向大地。電纜與大地之間形成較強的電暈現(xiàn)象，如圖（2）。電暈泄露電流集中從靠近地面處穿越主絕緣。較強的電暈泄漏放電電流持續(xù)較長時間后，主絕緣朝向地面一側(cè)的絕緣表面被電荷電流熱效應(yīng)燒焦碳化，擊穿。

圖（1）

圖（2）

2.3 電暈放電不易被發(fā)現(xiàn)。

由于試驗電壓較高，監(jiān)護人員不能靠近，只能在遠處監(jiān)護，又由于是在白天，太陽光較強，電暈光線是看不見的。由于正常耐壓試驗時就有吱吱的放電聲，又由于監(jiān)護人員距離被試電纜較遠，異常放電聲音也不易被覺察。

2.4 交流耐壓試驗屬于破壞性試驗。

對高壓電纜進行的交流耐壓試驗，當被試電纜或電纜頭有缺陷或有異常時，被試電纜或電纜頭會發(fā)生突然擊穿放電現(xiàn)象，嚴重時會發(fā)生著火。

3 預(yù)防措施

1）對高壓電纜進行耐壓試驗時必須按規(guī)范要求，是被試電纜帶電部分與大地保持足夠的距離；2）加強電纜、電纜終端及耐壓試驗專業(yè)知識學習，組織相關(guān)人員進行專業(yè)培訓，提高專業(yè)技能；3）提高電纜試驗人員和監(jiān)護人員的責任心，識別風險，嚴格管控。

4 結(jié)語

10KV以上高壓電纜的主絕緣處在內(nèi)半導體層和外半導體層形成的均勻電場中受到很好的保護，但是在電纜終端處主絕緣外邊的外半導體層被剝除，當這段電纜與大地或接地體距離過近時，會發(fā)生電場畸變，從而使主絕緣的局部承受較強的泄漏電流損害而損毀。