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摘要：35kv电缆作为较近距离输电的主要通道，其电缆头质量的好坏关系到电缆的安全运行及供电可靠性。保证电缆及热缩附件质量、控制施工安装的关键环节，加强改善电缆头电场应力分布，采用预制式、冷缩式电缆附件新材料、新技术，就可以减少电缆故障，保证电缆运行的安全可靠。
关键词：35kv电缆头；故障分析；对策
1 高压电缆头故障产生的原因
1.1 厂家制造原因
高压电缆头以前用绕包型、模铸型、模塑型等类型，需要现场制作的工作量大，由于现场条件的限制和制作工艺原因，绝缘带层间不可避免地会有气隙和杂质，容易发生问题。现在国内普遍采用组装型和预制型电缆头。
电缆头故障一般都出现在电缆电应力集中的绝缘屏蔽断口处，应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油、密封不好进水等原因会导致电缆头故障。
1.2 设计原因
电缆通道设计太狭窄，电缆弯曲半径达不到规范要求，施工中电缆头受机械应力过大，导致电缆头绝缘套破损、脱胶；电缆规格设计不满足实际负荷要求，电缆长期过负荷运行，热膨胀导致电缆头在固定支架立面上挤伤导致击穿。
1.3 施工质量原因
施工质量导致高压电缆头故障的事例很多，主要原因有五个方面：一是没有严格按照生产厂家的工艺规定制作电缆头。二是电缆头制作工艺控制差，在绝缘表面难免会留下细小的滑痕，半导电颗粒和砂布上的沙粒有可能嵌入绝缘中；绝缘暴露在空气中的时间过长，绝缘材料受潮严重。三是电缆头未及时妥善固定，电缆头受到机械应力走样变形。四施工现场温度、湿度、灰尘等环境条件比较差，电缆头清洁度达不到要求。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。
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2 主要出现的典型故障
2.1 户外电缆外护层与铠甲脱开
2.1.1 箱变内电缆外护层与铠甲脱开
2.1.2 开关柜内电缆屏蔽层断口处击穿短路
2.2 原因分析
2.2.1 采用的35kv电缆型号为YJY23-26/35kv，电缆头附件均采用高压热缩技术。地处昼夜温差大（30℃以上，-30℃）地区，造成电缆外护套收缩，与热缩头根部脱开，固体绝缘介质表面吸附潮气，产生较大的介质表面电导，从而形成电缆绝缘的薄弱环节。
2.2.2 高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理，有改变电场
分布的措施。
2.2.3 在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。
2.3 电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电应力），用介电常数为20～30，体积电阻率为108～1012Ω?cm 材料制作的电应力控制管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能可靠运行。
2.4 电缆击穿发生在1-3屏蔽断口的部位，充分证明了如果电缆头附件不能发挥应有的改善断口处电场分布的作用，其后果是极其严重的。
2.5 以上分析可以看出，使用热胀冷缩适应性好的合格电缆、出厂及现场检验合格的热缩材料、采用经过工艺评定合格的电缆头附件制作安装程序，是确保35kv高压电缆运行质量的关键环节。以下重点对保证35kv高压电缆头施工质量进行对策分析。
3 电缆故障处理
电缆头的更换参照电缆头厂家的制作工艺进行，时间是可控的。但由于电缆敷设时接头处并无预留长度，电缆中间接头击穿后故障点部位必须截断，用一段电缆进行连接。这样必须重新制作2组电缆接头，恢复工作量较大。自地铁网络化运营后，列车回库时间推迟，用于电缆头更换的时间仅有1～2？？h。为了缩短故障处理时间，改变了故障处理程序。在电缆头制作方面，经过分析并模拟制作，将电缆头制作的工序进行分解。把新增加的一段电缆先进行外护套、主绝缘及半导体层的剥削及打磨（因为这些工序占了电缆头制作的大部分时间）的工作量提前做完。在进入轨行区后，现场只需对原电缆的两端进行开剥，便可将电缆两端对接。节省了现场制作电缆头近一半的时间，其抢修步骤如下：第一先根据保护模块动作记录确定故障回路相别，并解开该相的插拔式电缆终端头（为缩短抢修时间，一般只拆开电缆的一端，另一端可以不拆）；第二对该电缆进行绝缘测试及故障点测距，初步判断故障点位置。同时，将高压脉冲法试验的相关设备连接好，提报轨行区作业计划；第三在进行前面两个步骤的同时，安排人员准备抢修材料及电缆剥削工具、临时照明等：电缆中间接头2组，同规格电缆5～8？？m（主要是出于抢修时，2组电缆头处便于同时施工考虑），并先将该电缆两端主绝缘及其他部分开剥好，剥好后用塑料保鲜膜包好，防止灰尘进入。第五是抢修负责人通知变电所的试验人员开始加电压做脉冲放电试验，区间人员根据电缆走向观察声响。一般在加压试验时，放电间隙的放电周期和声响与区间故障点是一致的，且由于高压放电声响频率较高，具有很强的指向性，所以，只要故障电缆有放电发生，在200？？m左右均能听见，即使电缆在沟槽内敷设，也能发现。一旦找到故障点即可通知所内试验人员停止加压；第六是现场确认该处为故障点后，将该处电缆接头切除。因电缆支架上敷设有多路电缆，切割时必须用仪器鉴别确无电压方可，以防触电。切割时要测量好长度，切割长度不得长于已开剥好的电缆长度，否则连接不上，造成抢修失败。亦不可过短，否则电缆连接后比原来长，不易敷设到支架上。一般新电缆长度比故障电缆切割长30～50？？cm为宜。电缆切割后，需在现场分别对两端进行绝缘测试，检查是否正常，其目的是防止有2处以上的故障点。确认回路无第2处故障点后，可准备电缆抢修后的电气试验及插拔头恢复工作；第七是电缆故障点切割后，分2组开始按中间接头制作工艺施工与原电缆对接，全部工序完成后，将电缆放回支架。
4 结语
随着电缆原材料及生产技术的发展，高压电缆越来越多地运用到城乡电网、工矿企业等生产、生活的各个领域，由于高压电缆头的制造、施工、设计、外力破坏等原因，高压电缆发生故障较为频繁，安全生产和正常生活秩序受到了影响，文章分析了高压电缆头故障产生的原因、检测的方法及防治的措施。
参考文献
[1]现行国家标准《电力工程电缆设计规范GB 50217―1994》。
[2]现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（GBJ50168-92）》。
[3]现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB50150－2006）》。
[4]美国3 M公司、德国PFISTERE公司提供的35kV电缆头制作技术说明书。
[5]罗春霖.35kV 高压单芯电缆的故障原因分析及解决方法[J].企业科技与发展，2013（07）：57～59.
[6]杨 杰，李 翔 宇.单芯电缆金属护套的接地[J].新疆电力技术，2015（04）：23～24.
论文作者:苏进存
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
标签：电缆论文; 故障论文; 断口论文; 高压论文; 电场论文; 应力论文; 屏蔽论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;