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[电缆附件] 工程实践:冷缩电缆接头故障分析

P:2010-04-24 15:55:24

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《转贴》

1 故障情况

某年9月30日20时10分,优越路开关站优开10板突然发生速断跳闸。该板电缆线路为铜芯交联聚乙烯电力电缆,长1130m,15kV普通冷缩中间接头2个,是太阳城开关站主进回路。通过测寻定位,故障点在万家百货商场处#1中间接头。此接头于2001年4月27日制作并通过DC35kV/15min试验合格,7月17日又通过直流耐压试验后正式投入运行。但仅运行两个半月就发生绝缘击穿,是我局发生的第一例冷缩电缆接头故障。

2 原因分析

冷缩电缆接头,现场施工简单方便,其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性,只要抽出内芯尼龙支撑条,可紧紧贴服在XLPE电缆上,不需要使用加热工具,克服了热缩材料的缺点(热缩附件没有弹性,在电缆运行时热胀冷缩的过程中,会与电缆本体之间出现间隙)。所以,我局在2001年后城网改造中使用的的电缆线路中均为冷缩电缆附件。冷缩电缆附件是一项新材料和新技术的应用,由于短期内对该项新工艺的操作掌握也有不足之处,因而对该起故障很有必要进行认真分析,查找原因,从中吸取教训,采取措施,提高施工质量,确保电缆线路的安全运行。

我们知道,电缆接头的电场是一个畸变电场,造成电场畸变的主要原因是:做接头时,XLPE电缆的铜屏蔽层、半导体屏蔽层、绝缘层、线芯都必须进行剥切,在电缆接头线芯和屏蔽层的切断处,会产生电应力集中现象,电场强度最大,是整个接头的薄弱环节。同时,现场条件较差,不可避免会侵入灰尘、气体、水分等杂质。因而导致XLPE绝缘发生击穿的主要原因是出现水树枝、电树枝、电化树枝3类现象。

为了便于及时分析,在现场对接头进行了解剖,发现:

(1)冷缩硅橡胶绝缘套管一侧边缘被电弧烧熔成一个直径约2cm的孔洞,位于XLPE电缆半导体屏蔽层部位。

(2)将冷缩硅橡胶绝缘套管剖开后,XLPE电缆绝缘层表面有明显放电碳化信道,该信道从线芯一直到电缆绝缘半导体屏蔽层剥切口。由此可见,该电缆击穿是接头处绝缘表面放电造成的,说明冷缩套管与电缆绝缘表面结合处存在气隙、杂质形成的绝缘薄弱环节。

众所周知,杂质、气隙、受潮是造成固体绝缘介质沿面放电的主要原因,所以可能导致冷缩接头绝缘击穿的原因有以下几点:

(1)剥切电缆半导体屏蔽层时,刀痕过深,使主绝缘层表面有伤痕,容易存在气隙。

(2)电缆半导体屏蔽层剥切后,没有清除干净,其半导体残留在主绝缘层上,或清擦时没有遵循工艺要求,来回擦洗,留下隐患,产生闪络放电。

(3)电缆线芯压接后,连接管压坑变形有尖端、棱角,造成电场畸变,局部场强集中,产生尖端放电。

(4)冷缩硅橡胶套管是预制成型附件,必须与电缆截面相配套。做接头前如没有认真检查是否配套,事必造成收缩不紧密而不能保证接口压强,导致杂质侵入气隙或受潮。

(5)制作该冷缩头时,硅橡胶绝缘套管收缩后,两埠未作任何密封处理,这是导致潮气侵入的重要原因。

(6)制作冷缩接头时,因三相冷缩绝缘套管同在中心位置,由于不平整,包绕2228防水带中会有皱折,造成包缠不紧密,这也是导致接头进水受潮的重要原因之一。

3 防范对策及处理

3.1电缆绝缘层剥切后,应用细砂纸仔细打磨主绝缘层表面,使其光滑无刀痕,无半导体残留点。清洗绝缘层必须用清洗溶剂从线芯向半导体屏蔽层方向,千万不能用接触过半导体屏蔽层的清洗纸清洗主绝缘层表面。

3.2线芯压接以后,应用锉刀、砂纸仔细地打磨以消除棱角和尖端,并注意金属粉屑不得残留在绝缘层表面上。

3.3在制作电缆接头过程中应特别注意保持清洁,同时应尽量缩短制作时间,电缆剥切后,在空气中暴露的时间越长,侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性就越大,从而影响接头质量。因此要求在施工之前充分做好各项准备工作,保证制作时不间断,一气呵成。

3.4制作冷缩接头前要认真检查电缆附件与电缆是否配套,这样才能严格控制冷缩硅橡胶绝缘套管的过盈量,保证其有足够的握紧力,使接口接触紧密,没有气隙。

3.5分别在收缩后各相硅橡胶复合绝缘套管的两埠处包绕半导体自粘带。这样,既能使硅橡胶套管外半导体层与XLPE电缆外半导体屏蔽层良好接触,又能起到轴向防水防潮的作用。

3.6 包绕自粘性防水带,是冷缩接头的防潮密封关键环节,要以半重迭法从接头一端起向另一端包绕,然后再从这一端反方向包绕到起始端,绕包两层。每层包缠后,要用双手依次紧握一遍,使之更好地粘合。包绕时一定要拉力适当,做到包缠紧密无缝隙。

PMS - Productivity Maximization Study生产能力极大化研究 (0) 投诉

P:2010-04-24 16:29:57

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楼主的转贴说的是3M电缆头击穿的事例吧.

double-tape armor - 双带铠装,双钢带铠装 (0) 投诉

P:2010-04-24 23:04:24

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来看看,学习了

impregnation - 浸渍,浸油;涂蜡;灌胶 (0) 投诉

P:2011-01-14 16:00:55

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很好,学习了很多不知道的情况!

longitude - 经度, 经线 (0) 投诉

P:2011-01-26 15:58:11

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不错,学习了.

polymeric system - 聚合系统 (0) 投诉

P:2011-02-14 14:48:09

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分析很详细.在下也是搞电缆安装的220KV以下的都装

floorduct - 地下管道 (0) 投诉

P:2011-07-05 16:22:47

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bath - 电解槽,电镀槽 (0) 投诉

P:2011-07-09 16:02:34

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分析得准确!,其实都是安装工艺上的细节问题,这些在配套的安装说明上都有提示,务必注意。

要讲明的是:----“(4)冷缩硅橡胶套管是预制成型附件,必须与电缆截面相配套。做接头前如没有认真检查是否配套,事必造成收缩不紧密而不能保证接口压强,导致杂质侵入气隙或受潮。”----

这句中“必须与电缆截面相配套”还不够准确,而应是必须与电缆实际直径相配套!电缆实际直径必须大于冷缩硅橡胶套管内径2-5毫米。冷缩硅橡胶套管产品上是标有内径尺寸的,(例如φ20),那么你用游标卡尺量一下电缆绝缘直径必须要是φ22以上到φ25,小了----势必造成收缩不紧密而不能保证接口压强,导致杂质侵入气隙或受潮。 大了---就不容易抽出骨架条。

curing furnace - 固化炉(光纤用) (0) 投诉

P:2012-10-04 23:19:13

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冷缩材料使用前还应注意其保质期,特别是出厂就扩好的

Z-profile wire - Z形剖面钢丝 (0) 投诉

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