35kV电缆头故障分析及处理

35kV电缆头故障分析及处理

孟超凡

（国网天津市电力公司城南供电分公司天津市300201）

摘要：本文主要分析可能导致35kV高压电缆头放电现象的主要原因，并给出故障处理的几点建议。

关键词：35kV电缆头；故障分析；处理

引言

近年来，电缆头频繁发生事故，造成变压器出口短路，从而导致变压器损坏事故，部分地区停电，造成了较大的经济损失以及社会影响。因此，研究35kV电缆头故障是必要且重要的。

135kV电缆头的故障原因分析

1.1电缆头制作过程中连接不良

（1）连接金具接触面处理不好。无论是接线端子或连接管，由于生产或保管的条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，这些不为人重视的缺陷，对导体连接质量和绝缘带的缠绕质量等有重要影响。不严格按工艺要求操作，就会造成连接处达不到规定的电气和机械强度，甚至使绝缘带被扎伤。实际运行证明，压接金具与导线的接触表面越清洁、抗金属氧化措施愈到位，在接头温度升高时，产生的氧化膜就越薄，接触电阻Rt就越小，连接点部位的电气和机械强度性能就越好。（2）导体损伤。由于电缆的绝缘层强度具有较大的剥切困难，环切时施工人员用电工刀环剥，有时用钢锯环切深痕，因掌握不好剥切度而使导线损伤，在线芯弯曲、压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易被发现，造成受损伤的电缆线芯在运行中因截面减小而引起发热严重。（3）导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm，但因零件孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热量增加。（4）连接金具空隙大。目前，市场上供给的电缆接头连接金具，从理论上讲其截面与电缆线芯的有效截面是一样的，但从运行实际比较，二者的压接效果相差甚远。由于连接金具内外壁之间的厚度差异，导致电缆线芯与金具内径间出现一定空隙，压接后达不到足够的压缩力，造成接触不良。

1.2电缆头接线工艺不良

（1）电缆终端三芯分相以下在支架上安装固定不牢固或不固定，电缆头自身、电缆头与外设设备连接点遭受额外的下拉力及机械挤压等，诱发了有效连接松动、变形等异常因素出现而导致连接点接触电阻增大、绝缘强度、机械强度故障发生。（2）电缆头部位三相电缆线芯弯曲半径不够，导致电缆线芯和电缆头绝缘附件机械损伤，甚至部分线芯及绝缘附材被折断，必然会导致电缆头运行中局部出现发热、绝缘强度降低等故障。（3）电缆头接线鼻子与外设接线母排等连接时，连接工艺不良。①电缆头接线鼻子与外设接线母排连接部位不在同一平面上。受电缆头线芯、接线鼻子、母线排机械强度的影响和制约，导致接线鼻子和母线排压接过程中产生相互间的应力推而无法保障接触面在同一平面上，接线鼻子反翘，接触面之间产生一定的空隙而引起接触电阻增大，运行中产生过热或温升异常现象。②连接材质及表面工艺处理不同，没有采取一定的铜铝过度或表面镀锡、镀银、镀锌、压花、清洁度、平整度等工艺处理措施而直接进行了连接。引起接线鼻子、母排、螺杆、螺母等连接金具表面之间产生氧化膜，由于表面存在毛刺而使接触面之间产生一定的空隙等，增大了接触面电阻，运行中产生过热现象。③连接面接触压力不够。受接线鼻子、接线母排等螺母连接开孔数量、开孔大小及使用连接螺杆、螺母、垫圈规格等因素影响，引起有效接触面承受不同的连接压力而导致接触电阻增大，运行中产生过热现象。④连接面容量不足。

2防范措施

虽然35kV电缆头很容易出现故障，但是施工人员只要精细施工，用心去做就能够将事故避免，下面是防范电缆头发生故障的一些建议。

（1）电缆终端在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风的天气时安装电缆头，平均气温低于0℃时，要采取相关加热措施（如电缆线芯适当加热、套装产品前用热风枪对电缆绝缘表面加热）。（2）电缆终端头的制作，必须有缓和电缆屏蔽端部电场集中的有效措施，尽量选用应力管电缆终端头附件，搭接可靠。电缆头制作时要保证有可靠的密封，因为制作电缆头时电缆外屏蔽切断后会引起切断处电场畸变。绝缘的电气性能要可靠，半导电屏蔽层要刮干净，外界的水及导电介质不得侵入，否则容易引起爬电。对热缩材料进行加热时，火力不要集中一点，尽量避免过热使套管变质。加热时应从热缩管的中部均匀加热向两端收缩，排出管内残留空气。（3）热缩电缆终端头长期运行，电缆绝缘层附近会慢慢变黑，应加强对电缆终端头的巡视检查，尤其是三叉口处的灰尘要及时清除，防患于未然。（4）电缆的固定：电缆头做好后安装接线时，电缆分支不能多次被弯曲、扭转。电缆头与设备固定连接时，应尽量顺其自然，三相之间尽量不要交叉。不能使电缆头承受过大的外部扭力。因此，电缆从电缆沟穿管时，一定要在设备连接处的正下方，垂直并且牢固固定，不能让电缆下部斜扭。对三芯电缆，特别是大截面铜芯电缆，必须保持足够的分相长度，也就是分支手套尽量靠下安装，同时，三相线芯长度一定测量准确，两个边相不能出现长短腿。对同一个间隔连接双电缆的情况尤其应该注意。否则，斜扭着的电缆会产生扭转力，长时间的机械应力可能导致电缆头损坏。（5）电缆头与导体连接质量值得注意。因为，对电缆头要保证电缆与导体连接质量，首先要结构设计合理，简单、可靠。负荷电流的传导是靠电缆端子与导体端面的紧密接触完成的，而不是靠导体上的螺栓。在选择螺栓材质时，以不锈钢为好，铜质螺栓硬度不够，安装中容易滑扣，影响连接件的紧固。其次，在压接接线端子及装配时，必须保证接线端子平面与出线导体铜端面平行贴合。否则，紧固螺母时，首先需克服接线端子平面从倾斜到平行的扭转力，这就是有时感觉螺母拧得已很紧或已达到规定力矩，但接线端子平面与导体铜端面的压紧力仍未达到规定值的原因。最后，拧紧螺母时，一定要使用力矩扳手，按照工艺文件规定的力矩值上好螺母。（6）采用新技术新材料，尽量使用冷缩电缆终端头，冷缩电缆终端绝缘性能优异，耐老化、防腐蚀、密封性能好、抗电痕性能好，硅橡胶弹性好，与电缆界面结合紧密，应力控制与绝缘复合为一体，有效解决了电缆屏蔽断面处应力集中的问题，保证电缆的安全运行。（7）学习先进的电缆头制作工艺，加强电缆头制作培训，严格电缆终端头制作工艺，保证电缆终端头绝缘的电气性能，促使电缆运行更加可靠、稳定。

结束语

电力电缆终端头的故障，大多与电缆的终端头的制作和安装有关系。只有不断地加强学习和培训，不断地采用新工艺、新材料，严格按照说明书和有关规程、规定去安装、制作电缆头，才可能保证电力系统安全、稳定、可靠地运行。

参考文献：

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[2]郑肇骥，王琨明.高压电缆线路[M].北京：水利电力出版社，2013.

[3]江日洪.交联聚乙烯电力电缆线路[M].北京：中国电力出版社，2014.