高压电缆终端击穿故障分析与解决办法

高压电缆终端击穿故障分析与解决办法

吕艳1郭正中2

1.广东顶峰检测技术服务有限公司广东东莞523773

2.东莞电力设计院广东东莞523413

摘要：对高压电缆线路进行实验中，对其施加压力，大约持续4分钟的时间，就有绝缘击穿事故发生。这就需要对产生事故的原因详细分析，具有针对性地提出解决办法。本论文针对高压电缆终端击穿故障分析与解决办法展开研究。

关键词：高压电缆；终端；击穿故障；解决办法

引言：

高压电缆处于露天环境中，由于长期使用，导致故障问题是必然现象。要保证高压电缆安全稳定地运行，就需要对电缆终端击穿故障进行分析，提出相应的解决办法。

一、高压电缆终端击穿故障

当电缆处于运行状态的时候，终端的油位是正常的，但是，应力锥下端会产生不同程度的开裂[1]。开裂的位置通常与半导体侧非常接近，长度在6厘米至8厘米之间不等。（图1：应力锥下端产生开裂）

将应力锥下端的开裂之处剖开后，发现电缆主绝缘端口处被击穿破坏，直径大约0.5厘米，主绝缘表面有过流灼烧的痕迹。（图2：电缆绝缘表面出现烧灼的现象）

对该电缆认真检一番，用卷尺测量断裂的位置与半导体之间的距离为2.3厘米。将绝缘屏蔽断口所在位置与电缆应力锥半导体所在的位置确定下来之后，观察到在端口的位置出现了气孔。

二、高压电缆终端击穿故障产生的原因

（一）由于电缆本体原因导致的高压电缆终端击穿故障

在高压电缆施工的过程中，如果铝波纹护套与纵向阻水缓冲层之间，没有衔接良好，长时间运行，慢慢就会有裂纹产生，通常裂纹的长度大约为1毫米至2毫米。产生裂纹的主要原因是由于铝波纹护套与纵向阻水缓冲层的施工过程中，没有采用有效的技术措施进行结合。电缆终端是在地面上制作的，当电缆终端制作完成后，就可以安装在塔架上。在电缆吊装的时候，对电缆的固定过程中，需要固定好铝护套。110kV电缆终端距离地面大约16米，如果两者没有紧密连接固定好，就会导致相对位移的现场[2]。

电缆绝缘老化也是需要高度重视的问题。比如，110kV高压电缆长时间运行中会自然老化，这是正常现象。在电、光、热、机械等复合因素的作用下，会加速电缆的老化。电缆的绝缘材料受到周围不良环境影响，缩短了老化进程，我们技术人员应该结合运维条件，找到相应的解决办法，来降低电缆的老化速度。

再比如，10千伏的电缆头被击穿，很多情况都是由于安装部位进水导致的，电缆通电带负荷长时间运行后，交联电缆表面温度达到70度，有时候会达到90度左右。水蒸汽就非常猛烈在电缆绝缘外屏蔽没有处理干净的位置串动，这样很容易就导致击穿现象发生。安装存在空隙，加上质量问题，比如电缆绝缘有杂质，或者电缆附件绝缘部分有杂质等等都是导致电缆终端被击穿的客观因素，需要引起广大电缆施工运行人员的高度重视和改进[3]。

（二）由于电缆附件导致的高压电缆终端击穿故障

电缆端部的连接容易发生故障。这就需要安装的电缆附件质量要高，对于存在的杂质量控制在规定的范围内，防止出现局部放电的问题或者击穿的问题。较为常见故障是由于连接器与电缆终端连接的时候存在问题。制作电缆附件的过程中随着导致密封性下降，空气就会进入到附件中，产生短路。

比如，35千伏电缆被击穿，是由于插头安装不当导致的。如果不拧紧螺栓或弯曲电缆，可能导致电流不良或故障。

三、高压电缆终端击穿故障的解决办法

（一）对电缆定期检查

定期检查检修线路，发现缺陷应立即修复，旧、老化线路必须及时更换，确保线路安全运行。对电缆终端定期检查，对于存在的问题进行技术处理。检查绝缘屏蔽层端部，如果不存在问题，就意味着电缆附件是完好无损的，可以正常使用。对绝缘屏蔽端与集电环之间所存在的距离进行检查，如果距离符合要求，将绝缘表面清理之后，把硅脂均匀涂在上面[5]。

对电缆采取必要的预防措施。通过导线的电流不得超过导线的安全承载能力；不得受潮、发热、腐蚀、碰伤、压伤电缆。尽量不要让电线穿过高温、高湿度和腐蚀性蒸汽和气体的地方。对电缆绝缘要妥善保护，以免碰伤。

（二）终端安装之前需电缆预吊装

在安装35千伏电缆附件之前，检查电缆的剥线尺寸或相邻相电缆的剥线尺寸，电缆绝缘是否损坏，断定没有损坏之后，才能在指定的安装位置悬挂好电缆，将电缆降低，对电缆本体所在的位置以及铝波纹护套所在的位置进行调整，避免电缆附件安装完毕后导致位移故障发生。对安装完毕的电缆要定期检查，采用停电检查的方式。如果检查的结果是应力锥重叠，电缆终端以及所安装的附件都可以处于良好的运行状态。

（三）对电缆终端进行密封处理

集电环与应力锥尾部之间所产生的间隙用需要使用玻璃胶填充，使其密封。在软接线柱的出口杆与密封盖之间进行密封的时候，玻璃胶是比较好的密封材料，密封效果良好。

（四）对电缆的终端进行下调

如果电缆终端所安装的位置比较高，监督电缆终端的运行情况就非常不便，同时也会导致电缆芯与铝护套之间产生位移的问题[6]。在电缆终端的设计过程中，采用杆塔式电缆终端安装方式，需要对终端所安装的位置进行下调处理。

结束语：

综上所述，当电缆处于运行状态的时候，电缆的终端要避免被击穿，就要采取必要防事故措施。工作人员需要采用停电检查的方式，对电缆附件的内部电应力通过终端向下移动，由此控制电场的分布情况以及电场的强度。这样就可以对击穿故障及时发现，电缆附件的安全可靠性提高，而且延长了使用寿命，使得电网处于良好的运行状态。

参考文献：

[1]赵雪骞,任志刚,郭鑫宇,etal.35kV交联电缆振荡过电压击穿故障分析及抑制措施[J].高压电器,2015(05):162-168.

[2]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(34)：58-59.

[3]段玉兵;胡晓黎;张皓;金阿龙;孙晓斌;.110kV电缆全预制干式终端典型故障分析与防范措施研究[C]//2017年“电子技术应用”智能电网会议.2017.

[4]郑维飞,康明明,成本权.电力机车高压电缆柔性终端放电击穿故障分析[J].电力机车与城轨车辆,2017(06):73-75、79.

[5]张宏滨,陈伟涛,张明岗,etal.电缆终端典型事故案例分析及常见故障防范处理[J].科技创新导报,2015,12(30):83-84.

[6]方彬,冶海平.关于XLPE电力电缆选型及附件部分故障处理方法的初步探讨[J].科技创新与应用,2013(06):156-156.