摘要：在人口迅猛增长社会经济高速发展的今天，传统的输电方式已经远远不能满足现代生活、工业生产的需求，在此背景下，电力电缆诞生了。由于电力电缆的敷设方式通常采用桥架式、直埋式、隧道式、竖井式，传统的供电方式相比，具有节约空间、更加安全、整齐美观、不占据土地资源等一系列优点而一跃成为当下主流的供应方式[1]。因此，确保电力电缆系统的安全运行对保障公民用电安全供电企业获得经济效益具有重大且显示的意义。本文主要结合某铁路实例以笔者所学知识、实验经验等，对10KV电缆中间接头击穿故障进行深入全面的分析，并根据相应的分析成果提供改进的措施。
关键字：电缆中间接头；故障分析；10KV电缆；改进措施
0引言
随着时代的需求，10KV电缆被广泛应用到电力系统中并充当着相当重要的角色，可以说，一旦10KV电缆中间接头击穿发生故障，那么整个电力系统都会受到影响[2]，从而影响到人们的正常生产生活。然而，中间接头击穿故障是电缆故障中最常见的故障类型，因此它是相关电力部门重点关注的问题，只有保持对电缆中间接头进行关注，一旦发现问题立刻采取处理行动，并在最短的时间内解决问题才能保障电力系统的正常运行，保障我国电力系统得以长远发展。
1实例
1.1铁路实例简介
某铁路敷设的10KV电缆线路总计200千米，据相关研究统计，铁路电缆的老化率高达63%，从二零一五年到二零一八年铁路所敷设的电缆线路总计发生电缆附件故障高达200次，故障均为冷缩头故障所导致的，其中占比最多的故障为电缆中间接头故障，高达190次，在此基础上，本人将尝试运用工具以及知识，对故障原因进行较为全面的分析，并针对分析提出相应可行的防范改进措施，以求达到降低电缆故障概率的目的，为电缆的正常运行提供保障。
1.2电缆中间头解剖情况
根据解剖情况得出以下数据信息：该电缆投运日期是二零零八年九月份，电缆的中间头型号为3M冷缩中间头。故障出现之后经过解剖发现：（1）断层中间封头有明显的烧蚀痕迹，套管边缘与断层相应的力穿透主绝缘碳化严重铜粉析出量大[3]。（2）解开应力套管，发现主绝缘有较大缺口，铜芯已融化变形，主绝缘上有明显烧蚀痕迹。（3）观察故障相主绝缘与压接管部分，发现其主绝缘上仅残留少量P55红色绝缘混合剂，反而在压接管上发现了大量P55红色绝缘混合剂[4]。（4）观察压接管压接质量，发现其共压7处，且压花位置不均匀，最右侧压花已在压接管最边缘。（5）对另外一非故障相进行解体，发现同样情况，一侧主绝缘的一面碳化严重，有大量铜粉析出。（6）测量故障相中间头主绝缘剥取尺寸，发现主绝缘长度符合安装说明书规定。（7）对非击穿相进行解体分析，发现一侧主绝缘的一面碳化严重，且有大量铜粉析出。（8）非故障相压接管上有大量红色P55绝缘混合剂，压接管边缘烧蚀严重。（9）铜粉含量非常多，在应力管内的一端也含有大量铜粉[5]。（10）对比发现，碳化及大量铜粉均集中于其中一侧的主绝缘上。
2.10KV电缆中间接头击穿故障分析
2.1施工质量问题
近些年来，由于市场的日益化成熟导致施工资源供不应求，加上资本家的逐利现象，多重分包现象层出不穷，这种现象的不规范性给施工埋下了不少安全隐患，给施工结果带来了非常恶劣的影响，一般来说，多重分包现象可能存在的主要问题如下：
2.1.1施工人员的专业技能不达标
多重外包在很多情况下难以确定施工人员的专业技能，一方面体现在人才市场鱼龙混杂，在短时间内无法摸清准施工人员的真实水平上，另一方面体现在工程负责人难免会由于追求性价比，而忽视专业人员的专业水平上，无论从哪一点出发，施工人员专业技能不达标对工程来说，影响都是致命的。因为如果施工人员的专业技能不达标，那么施工人员可能存在对电缆施工工艺的重要程度认识不清，导致电缆在施工的过程中存在质量缺陷；可能在安装的过程中，没有在正确的安装环境下进行，并且安装过程粗糙且不够严谨；可能习惯于凭借以往的经验进行工作而忽略施工图纸的规范性以及准确性；可能由于看图能力不佳，导致冷缩管两侧的主绝缘表面造成电厂局部集中；可能由于连接管没有按照应有的流程进行打磨，从而致使尖端放电[6]；可能由于对电缆所采用的排列顺序不规则，导致散热效果难以达到理想的状态等等。
2.1.2施工过程监管不严格
多重分包现象的一大弊端就是工程的主责任人难以对工程进行全程监督，此时，工程监理人员不重视对工程中间过程进行监督以及把关，导致一些较小的缺陷出现时人们很难察觉到，待到验收期人们往往更难以发现问题了，给工程日后的稳定运行埋下了安全隐患，此外，一般情况下对于电缆头的制作，通常是多人同时作业的，这样一来容易造成工序混乱或者遗漏的情况。
2.2附件质量问题
电缆附件是电缆质量的重大决定因素之一，电缆附件的优劣对电缆线路的运行产生着直接的影响，由于近些年市场环境日益残酷，电力行业之间竞争剧烈，很多公司为了获得竞标，常常采取低价的策略，这样一来不少厂家往往会通过控制原材料以及工艺水平的成本来获利，导致电缆附件常常出现如下质量问题：
2.2.1冷缩管质量问题
冷缩套管质量问题的体现主要在应力锥尺寸设计不合理、应力管参数不科学、安装有效工作长度不够上，此外，冷缩套管的储存器如果过长，容易使硅橡胶失去应有的弹性，从而导致界面的压力平衡得不到保障[7]。
2.2.2恒力卡簧质量问题
通常“铜编制带”是直接连接到电缆的“电缆铜屏蔽”的，可由于不锈钢恒力卡簧拥有的抗腐蚀能力较差，致使容易产生氧化膜从而导致压接电阻的增加，同时其自身的低磁阻也会增加，导致发热受热后容易发生故障[8]。
2.3绝缘体老化
通俗来说，所谓的绝缘体就是电缆外边用于保护电缆的绝缘物质，由于绝缘体特殊的工作特质-长期处于电热的作用下运行，它的物理性能发生变化的概率非常大，容易致使绝缘体的绝缘强度大幅度降低，相应的是介质耗损的增大，最终而引起绝缘崩溃，这一现象我们称之为绝缘老化，不过值得注意的是，如果由于绝缘体运行的时间过长而导致的老化不能够称之为绝缘老化，这种情况通常称之为正常老化，只有在运行时间较短的情况下出现的老化才能称之为绝缘老化，总的来说，引起绝缘老化的原因通常覆盖在以下几大方面：
①由于线路在过载环境下长期运行，容易导致电缆接头的连接部位发热，从而加快绝缘老化的速度，进而缩短接头的正常使用寿命[9]。
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②如果将电缆线路胡乱地密集堆放或者将它们堆放在有热源的地方，那么容易致使电源的中间接头由于受热而发生老化现象。
③受电缆敷设方式的影响，电缆的中间接头免不了长期浸泡于污水之中，甚至有的污水曾被严重污染过，污水中的化学物质与电缆接触容易引起不良的化学反应，从而发生过早老化的现象[10]。
2.4本章小结
本章主要结合某铁路实例，对10KV电缆中间接头击穿故障进行了分析，得出造成10KV电缆中间接头击穿故障的原因主要有三点，一是施工质量的问题，二是附件质量的问题，三是绝缘体老化的问题。
3.10KV电缆中间接头击穿故障的改进措施
3.1做好电缆中间接头人员的准入、备案培训工作
施工人员的技术水平电缆中间接头的施工工艺拥有着直系的联系，因此为了保证施工人员的施工水平，有必要建立中间接头人员的准入机制备案工作。只有具有一定工作经验的人员才能参与中间接头的生产过程。同时，对生产人员进行归档，以便于找到相应的负责人[11]。加强中间联合人员现场监督员的培训，提高中间联合人员的建设水平，增强现场监督员的监督能力。此外，只有经过培训测试合格的人员才允许参与中间接头的生产，以确保施工质量。
3.2细化电缆中间接头的工艺流程，做好质量管控
梳理电缆中间接头的制作流程，编制指导书，明确中间接头制作需要的施工条件，包括施工工具、施工时间、施工标准、施工环境等[12]，以此做好中间接头质量的控制。中间接头的制作需要遵循一定的工艺，而且施工中需要注意多方面的内容：施工环境要求天气干燥，空气湿度低于70%，现场无扬尘；如果在雨天或者大雾天气施工，则容易掺入杂质水分，影响中间接头的使用寿命；附件保质期要求，国产附件保质期1年，进口附件保质期2年。剥切深度要求，不能在绝缘层表明出现划痕。制作时间1h以内，防止长时间暴露在空气中，受潮受尘[13]。做好接头的防水等。可以看出中间接头需要严格的施工工艺。
3.3制定电缆中间接头的责任追究制
为了保证电缆中间连接器的生产质量，同时提高生产人员的责任意识，需要建立责任追究制，将生产电缆中间接头的单位人员记录到系统中。因电缆施工问题造成的故障，由施工单位人员负责。具体措施如下:一是控制施工人员。选择具有10kV电缆头制作技术的人员参与电缆附件的施工。其次，电缆接头应负责使用寿命，即施工单位应负责提高电缆接头的使用寿命。第三，加强资质检查，将具备电缆机头生产资质的人员输入生产管理体系，便于对其资质进行检查。最后，在电缆接头施工完成后，在显眼的位置设置一个标志，标明电缆附件的生产厂家、施工单位、安装日期、人员等信息[14]。
3.4加强对环境的管理
一般来说，敷设场所以及环境环境的热力、机械力、电动力及化学腐蚀等都会对电缆线路的使用寿命以及老化速度产生影响，只是不同因素对于电缆线路的老化程度以及速度不尽相同，因此在进行ID纳兰线路敷设的时候，应该根据具体的环境去选择最合理的敷设路径以及敷设方式，并对环境条件相对恶劣的电缆线路加强防护及维护等方面的管理，从而降低电缆电路的老化速度，提高电缆的使用寿命。另外，在对电缆头进行制作的时机，最好设定在晴天，并且选择较为干燥的环境下进行，不仅如此，还要保证制作现场应该清洁、无尘[15]。制作完成的电缆头外观应整洁美观，安装工序完成后在30min内不得移动电缆，并经试验合格后方可挂网运行。
3.5本章小结
本章主要针对10KV电缆中间接头击穿故障的原因分析，提供了四个改进措施，分别是做好电缆中间接头人员的准入、备案培训工作；细化电缆中间接头的工艺流程，做好质量管控；制定电缆中间接头的责任追究制；加强对环境的管理。
4结束语
电缆中间接头击穿故障是电缆接头故障中较为常见的一种，尤其是10kV电缆有着较高的接头故障发生率。通过调查研究得出，10kV电缆中间接头击穿故障产生的原因主要有以下三种：首先是施工质量不达标所引起的，其中引起施工质量不达标的主要原因有二，一是施工人员的专业技能不达标，二是施工过程监督不严格；其次是附件质量不过关，其中附件质量不过关包括冷缩管质量问题以及恒力卡簧质量问题；最后是绝缘体老化，受到电缆运行环境影响，长期过热或者高负荷运行，导致过早老化。其中最为主要的原因在于施工质量方面的问题。因此，为了保证电缆中间接头的施工质量，必须做好施工质量的管理，具体措施包括：首先，做好电缆中间接头人员的准入、备案培训工作，保证人员具有好的资质。其次，细化电缆中间接头的工艺流程各项标准，做好质量管控。最后，电缆中间接头的责任追究制，提升施工人员的责任心。受限于时间和知识，本文存在着许多不足之处。本文主要是书面论述的，没有深入分析案件，看起来很枯燥。总的来说，本文的研究仍有改进的空间。
参考文献
[1]熊俊,陆国俊,陈志娟,等.一起10kV电缆中间接头击穿故障的原因分析[J].广东电力,2011,24(5):89-92.
[2]张立林,王志刚.关于几起高压电缆中间接头的故障分析与应对措施[J].房地产导刊,2013(23):5.
[3]马仲能.110kV电缆附件(中间接头)主体击穿故障分析及改进[J].中小企业管理与科技,2013(12):298-299.
[4]马涛,郜志.10kV电缆中间接头制作工艺缺陷分析及改进措施[J].河北电力技术,2015,34(3):60-62.
[5]张小祥.10kV电缆中间接头故障分析及对策[A].中国电力规划设计协会供用电设计分会2011技术交流会[C].2011.
[6]徐良军，章建，蒋毅，姚建刚，汪会财，杨胜杰.一种灵活的设备巡视仿真机制在变电培训仿真系统中的应用[[J].广东电力，2003.16(5):46-48.
[7]刘琼.基于胜任力模型的电力企业培训开发体系浅析[[J].华东电力，2011.12(39):2143-2144.
[8]赵建康，李文杰.国家电网公司电力电缆运行情况报告【C].第十三届全国工程电介质学术会议.西安:西安交通大学，2011: 31.
[9]史济康，曹家，袁检，等.XLPE电力电缆中间接头复合介质沿面放电研究[J].高电压技术，2001 } 27(4): 52-58.
[10]潘威，陈忠文，屈少虹，等．10kV电缆中间头故障原因分析［J］．广西电力，2012(1):71－72．
[11]张皓，唐嘉婷，张立志，等，振荡波测试系统在电缆局放测试定位中的典型案例分析[J].电力设备，2008 } 9(12): 31-34.
[12]周远翔，聂琼，姜绿先，等.针尖曲率半径对硅橡胶电树枝老化特性的影响[J].中国电机工程学报，2008 2$(34): 27-32.
[13]来利永.浅述高压电缆质量事故的原因及对策〔C].全国第九次电力电缆运行经验交流会.上海:中国电力科学研究院，2012: 787-797.
[14]胡其秀．电力电缆线路手册(设计、施工安装、运行维护)[M]．北京：中国水利水电出版社，2005．
[15]张桂燕，电力电缆及附件检测情况介绍及分析【C].全国第九次电力电缆运行经验交流会.上海:中国电力科学研究院，2012: 750-754.
论文作者:张乾萌
论文发表刊物:《城镇建设》2019年18期
论文发表时间:2019/11/1
标签：电缆论文; 故障论文; 人员论文; 绝缘体论文; 施工人员论文; 质量问题论文; 质量论文; 《城镇建设》2019年18期论文;