10kV952南瞿線電纜終端頭故障原因分析及工藝改進措施

陳自強，趙中秋

國網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，四川遂寧 629200

10kV952南瞿線電纜終端頭故障原因分析及工藝改進措施

陳自強，趙中秋

國網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，四川遂寧 629200

通過10kV952南瞿線電纜冷縮終端頭投運時間短且在充電狀態(tài)下發(fā)生相間故障的典型案例，解剖電纜冷縮終端附件，逆向檢查制作工藝，判定故障原因。指出了電纜冷縮終端制作關鍵工序制作工藝對電纜運行的影響，同時與電纜附件生產(chǎn)廠家一道規(guī)范了電纜制作工藝要求。

電力電纜；冷縮終端；應力管；半導電層；搭接長度

1 故障線路電纜終端基本情況

10kV952南瞿線起于射洪縣110kV城南變電站，止于35kV瞿河變電站，線路全長5.51km，是35kV瞿河變電站備用電源線。該線路屬架空、電纜混合線路，其中架空線路長5.13km，電纜段位于110kV城南變電站出線10kV952開關間隔至10kV952南瞿線01#桿，電纜選用YJLV22-12/20-3×150型鋁芯電纜，電纜段長0.38km。

2015年4月2日，運維人員巡視發(fā)現(xiàn)10kV952南瞿線110kV城南變電站側(cè)電纜終端頭有放電聲，且聲響較大、不均勻。運維人員立即對該處電纜終端頭進行紅外熱成像檢測，發(fā)現(xiàn)B相電纜頭應力管位置溫度異常，為34.9℃高出其他部位參照點18.9℃～21.6℃，根據(jù)《帶電設備紅外診斷應用規(guī)范》判定為危急缺陷，當日檢修人員立即對該處電纜終端頭采用冷縮戶外終端進行更換。電纜頭制作完成并進行了耐壓試驗，合格后投入運行。當日起10kV南瞿線處于充電狀態(tài)，35kV瞿河變電站由35kV瞿柳線供電。

2 故障概述

2015年4月17日05:23因35kV瞿柳線351開關過流Ⅰ段保護動作跳閘，06:42，當調(diào)度啟用10kV952南瞿線向35kV瞿河變電站10kV母線送電時，合10kV952南瞿線110kV城南站側(cè)10kV952開關時電流速斷保護動作跳閘。啟用10kV952南瞿線不成功。

2015年4月17日，經(jīng)線路運維人員故障巡視發(fā)現(xiàn)，110kV城南站側(cè)10kV952南瞿線出線間隔處電纜終端頭B、C相擊穿；其余線路部分未見異常。

3 故障原因分析

因該處電纜終端附件于2015年4月2日重新制作投運，運行時間僅15天，且10kV952南瞿線15天運行時間內(nèi)一直處于充電狀態(tài)，該處電纜頭故障非常特殊，查明故障原因尤為重要，為準確查明電纜終端附件故障原因，避免再次發(fā)生類似故障。檢修人員現(xiàn)場對該電纜終端附件進行金屬解剖，逆向分層檢查，發(fā)現(xiàn)B相電纜擊穿位置在應力管與半導電層搭接處。應力管下端口與半導電層端口重合，搭接長度為0。

圖1　10kV952南瞿線電纜終端頭應力管端部與半導電層搭接情況

電纜終端頭施工時，剝?nèi)チ似帘螌?，改變了電纜原有的電場分布，將產(chǎn)生對絕緣極為不利的切向電場（沿導線軸向的電力線）。在剝?nèi)テ帘螌有揪€的電力線向屏蔽層斷口處集中，且畸變非常嚴重，對電纜主絕緣的損害也最為集中和強烈。電纜最容易擊穿的屏蔽層斷口處。為分散這集中的電力線（電應力），用介電常數(shù)為20～30，體積電阻率為108Ω·cm～1 012Ω·cm材料制作的電應力控制管（簡稱應力管）套在屏蔽層斷口處，以分散斷口處的電場應力（電力線），保證電纜可靠運行。

圖2　未使用應力管電纜屏蔽層端口電場分布情況

圖3　使用應力管電纜屏蔽層端口電場分布情況

根據(jù)《電力電纜施工手冊》及《額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術(shù)要求》要求，為盡量使電纜在屏蔽層斷口處應力分散，應力管與半導電層的接觸長度要求一般在20mm～25mm，短了會使應力管的接觸面不足，應力管上的電力線會傳導不足（因為應力管長度是一定的），長了會使電場分散區(qū)（段）減小，電場分散不足。而10kV952南瞿線110kV城南站側(cè)電纜終端附件經(jīng)解剖后發(fā)現(xiàn)，應力管下端口與半導電層端口重合，搭接長度為0。導致電纜頭制作后重要的部件“應力管”未分散屏蔽層斷口處電應力，電應力長期集中在屏蔽層斷口，長時間電場作用下破壞絕緣導致電纜擊穿。

4 工藝改接措施

1）加強與廠家溝通，規(guī)范《冷縮電纜終端附件安裝說明書》中對應力管與半導電層的搭接長度要求。

2）為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場應力分散，應力管與半導電層的接觸長度要求一般在20mm～25mm左右。

3）在制作過程中，制作人員常使用PVC粘膠帶固定銅屏蔽層，在安裝應力管（與之冷縮附件）時應及時清理，不要遺留影響應力管與屏蔽層接觸面積。

4）加強電纜檢修人員業(yè)務技能培訓，熟悉電纜終端制作每一道工序的作用和意義，嚴格制作工藝。

2015年4月17日09:53分，檢修人員采用相同廠家、相同型號的電纜冷縮終端附件重新制作10kV952南瞿線電纜終端頭，因廠家的《安裝說明書》未對應力管與半導電層的接觸長度未作明確說明，在與廠家技術(shù)人員溝通后，在安裝應力管這道關鍵工序時，嚴格按照應力管半導電層搭接要求，經(jīng)測量，搭接長度為22mm。4月17日19:27分，搶修結(jié)束，電纜耐壓試驗合格，10kV952南瞿線一次投運成功，且經(jīng)多次帶負荷試驗，至今電纜運行正常。

[1]李宗廷.電力電纜施工手冊.北京：中國電力出版社.

[2]JB/T8144額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術(shù)要求.

[3]GB50168-92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范[S].

TM7

A

1674-6708（2016）171-0196-01

陳自強，助理工程師，國網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，研究方向為輸配電線路。趙中秋，助理工程師，國網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，研究方向為輸配電線路。