摘要：电缆冷缩中间接头以其整体预制式设计、适用多种线径、绝缘性好、耐高温及酸碱性、安装便利、无需专用工具等特点，现已广泛被全国城市中压配电网所采用。但由于各方面的问题，致使在运行过程中冷缩型电缆中间接头多次被击穿，因而对发生的故障有必要进行认真分析，查找原因，确保电缆线路的安全运行。
关键词：冷缩电缆头；故障分析；防范对策
前言：电缆冷缩中间接头以其整体预制式设计、适用多种线径、绝缘性好、耐高温及酸碱性、安装便利、无需专用工具等特点，现已广泛被全国城市中压配电网所采用。该类型接头在现场施工比较简单方便，其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性，安装前犹如预扩张的弹簧，即采用机械手段将具有弹性特性的硅橡胶在弹性范围内预先撑开，套入塑料线芯加以固定，施工时只需抽出内芯塑料撑条，就可以使主体部分紧密贴附在电缆上，从而克服了热缩附件没有弹性，在热胀冷缩的过程中，附件与电缆本体之间出现间隙的缺点。我国很早就在城网改造中开始使用冷缩电缆接头，但由于施工工艺等方面问题，致使在运行过程中冷缩型电缆中间接头多次被击穿，因而对发生的故障有必要进行认真分析，查找原因，确保电缆线路的安全运行。
1事故情况
2017年6月某公路开关站优开10板突然发生速断跳闸。该板电缆线路为XLPE-8.7/15kV-3×300mm2铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆，长1130m，有8.7/15kV-3×300mm2普通冷缩中间接头2个，是该开关站的主进回路。通过测寻定位，故障点该开关站旁边商场处#1的中间接头。此接头于2017年1月制作并通过AC 2U0/15min试验合格，4月又通过绝缘电阻试验后正式投入运行。但仅过了三个月就发生绝缘击穿，为此引起极大关注。
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，只要抽出内芯塑料支撑条，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，在2001年以后配网电缆线路均使用冷缩电缆附件。冷缩电缆附件是一项新材料和新技术，由于应用时间不长，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，查找原因所在，从中吸取教训，采取防范对策和措施，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，造成电场畸变的重要原因是：做接头时，对XLPE电缆的铜屏蔽层、半导体屏蔽层、绝缘层、线芯都必需进行剥切，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水树枝、电树枝、电化树枝三类现象。
为了及时分析，在现场对接头进行了解剖，发现：
（1）冷缩硅橡胶接头一侧边缘被电弧烧熔成一个约2cm孔洞，位于XLPE电缆半导体屏蔽层部位。
（2）将冷缩硅橡胶接头剖开后，XLPE电缆绝缘层表面有明显放电碳化通道，从线芯一直伸展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，容易积存气隙。
（2）电缆半导体屏蔽层剥切后，没有清除干净而使其半导体残留在主绝缘层上。或者在清擦中没有遵循工艺要求，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，造成局部场强集中，电场畸变，产生尖端放电。
（4）冷缩硅橡胶接头是预制成型附件，必须与电缆截面相配套。做接头前没有认真检查，势必造成收缩不紧密而保证不了界面压强，导致形成气隙或受潮。
（5）该冷缩接头制作工艺中，硅橡胶接头收缩后，两端口未作任何密封处理，容易导致潮气侵入。
（6）冷缩接头制作时，因三相冷缩接头同在中心位置，由于不平整，包绕防水带中会有皱折，造成包缠不紧密，这也是容易导致接头进水受潮的重要原因之一。
3防范对策及处理
为吸取事故教训，杜绝类似事故再次发生，在此次故障冷缩电力电缆中间接头及今后的电缆接头制作过程中，着重做好以下工作。
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（1）电力电缆中间接头要尽可能避开道路，防止外来压力对电缆中间接头造成损伤。另外，电力电缆在经过道路时一定要加装过路套管，防止电力电缆被动挤压造成径向受力，如果这段电缆有中间接头，更要加强保护措施。
（2）要做好电力电缆中间接头的防水措施，即使是陆地埋地，最好也应按高压电力电缆安装工艺做防水处理，即加装电力电缆接头外保护盒并浇筑聚氨酯。
（3）中间接头处的电力电缆要制作成弧形，作为抗拉缓冲。
（4）剥离电力电缆半导电层时应采用专用半导电层剥离器，目前国内同行还有采用可调温风枪协助的方法，即对半导电层表面进行迅速吹风加热，实现半导电层和绝缘层之间的分离。
（5）电力电缆半导电层剥切后，要先用粗砂纸对绝缘层表面的凹坑和刀痕进行打磨，一方面去除残留的半导电层，另一方面去除绝缘层表面凹坑，然后用不导电的氧化铝细砂纸仔细打磨绝缘层表面，使表面光滑，最后用专用清洗剂按规定方向擦洗干净。清洗时要戴专用手套，保证清洁时无污染，且不能用接触过半导电屏蔽层的清洗纸清洗主绝缘层表面。清洗过后，在晾干过程中，要做好防护措施，防止灰尘、污物沾到绝缘层表面上。
（6）电力电缆三相线芯对接时，三相线芯的对接点应该错开一定距离。如果三个对接点都在一个位置，当外层绕缠绝缘带和防水带后，连接点部位就会格外粗，整个电缆中间接头成梭子状，进行防水处理时，就需要装一个很大的电力电缆接头外保护盒。三个对接点错开后对接，制作完成后的电缆中间接头几乎和原电力电缆一样粗细，只需要装一个较小的接头外保护盒就可以了。
（7）线芯压接时，为保证压接管跟导体良好接触，每个线端以三个压接点为宜，压接点应该分布均匀，压接管要和电力电缆线芯型号相匹配，压接以后如有尖角或毛刺，应锉平整、打光并清洗干净，禁止金属颗粒留在电力电缆中间接头内。
（8）在制作电力电缆中间接头过程中，应特别注意保持干燥、清洁，尽量选择每天温度较高、相对湿度较低的时间段进行电力电缆头主绝缘的处理及安装，同时应尽量缩短施工时间。有条件的可以搭设临时维修工作室，在室内进行电力电缆中间接头的制作，减小外界环境对电力电缆头制作过程的不利影响。
（9）冷缩接头要选择质量好且经过长期实践应用的产品，施工前要选取跟电力电缆型号相匹配的电力电缆接头制作附件，且要开箱检查附件质量和数目，防止施工过程中因附件缺失或质量不过关等原因造成施工中断。附件是否匹配是保证电力电缆接头质量的前提条件。
（10）电力电缆单相半导电层恢复过程中，冷缩接头要按要求覆盖半导电层一定的长度。该长度根据电力电缆的不同而不同，冷缩过程中如果覆盖的长度出现偏差，要尽快抽动接头进行调整，冷缩套紧密地缩在绝缘层上后，要在冷缩套两端口处包绕半导体自粘带，防止潮气侵入绝缘层内部。
（11）在整个电缆中间接头的制作过程中，PVC胶带、防水带、绝缘胶带等绕包工艺较多。在这些过程中，要注意严格执行电缆中间接头制作工艺要求，缠绕的层数要严格按规定执行，不能偷工减料，要采用半重叠法仔细施工，防止出现缝隙，特别是两端接头部分，要适当拉紧绕包，使之黏合良好。
（12）在缠绕铠装带过程中，为了电力电缆接头圆滑美观，应先用防水胶带缠绕填平整个电力头的强度。
（13）电力电缆中间接头制作完毕后，0.5h内不得移动电力电缆，如果要装接头外保护盒或进行埋地等操作，应在电力电缆中间接头静置一段时间后再进行。
4结语
电缆冷缩中间接头是一项新材料和新技术，由于冷缩中间接头剥切长度较短，因此对施工环境和操作工艺要求更高、更严格。本文结合具体的事故案例，具体分析了冷缩电缆中间接头的故障原因，并提出了相关的防范与处理的对策，希望能为业内人员提供一定的参考，推动电缆建设工程的发展。
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论文作者:陆云学
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：电缆论文; 电力电缆论文; 过程中论文; 硅橡胶论文; 接点论文; 绝缘层论文; 表面论文; 《基层建设》2019年第17期论文;