試論10kV交聯(lián)電纜線路的故障分析及處理

符家學(xué)

摘要：對于人們的日常生活以及生產(chǎn)而言，配電線路一旦出現(xiàn)了故障和問題，就會對其產(chǎn)生極大的影響與威脅。而線路短路、線路超負(fù)荷以及交聯(lián)電纜接頭故障等都是一些常見的故障，這些故障會對電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大程度上的影響，情況嚴(yán)重的時候還會導(dǎo)致電網(wǎng)大面積出現(xiàn)停電以及火災(zāi)等事故。

關(guān)鍵詞：10kV；交聯(lián)電纜；故障分析

最近幾年以來，隨著我國電網(wǎng)的不斷改造和發(fā)展，由于交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜具有比較優(yōu)越的性能，而被廣泛的運(yùn)用到配電網(wǎng)以及輸電線路中。但是由于電流密度大，又缺乏一定的管理制度。因此，由于交聯(lián)電纜帶來的事故頻發(fā)發(fā)生。所以本文重點(diǎn)闡述了交聯(lián)電纜接頭故障的原因并給出了相應(yīng)的技術(shù)探討。

1交聯(lián)電纜接頭故障原因分析

交聯(lián)電纜中的規(guī)格大小、種類、質(zhì)量、形式以及施工人員本身的技術(shù)水平因素等都會造成接頭故障。對于10kV的交聯(lián)電纜可以在低于90度的高溫狀態(tài)下運(yùn)行，而如果是在如此高溫的情況下長期運(yùn)行就會接頭處截流發(fā)熱的現(xiàn)象。由于接頭部位所接觸的電阻加大，導(dǎo)致溫度升高，散熱小于發(fā)熱，從而使得接頭處的氧化膜會變厚，而氧化膜變厚又會造成電阻加大，溫度升高。如果長期循環(huán)下去就會破壞接頭處的絕緣層，從而造成短路，引發(fā)安全事故。另外，在生產(chǎn)電纜接頭的過程中，如果出現(xiàn)密封不嚴(yán)實(shí)并伴有水分、接頭處電場分布又不均勻等，在這種情況之下會造成帶電粒子在交變磁場的作用下，會加快對絕緣層的破壞力度。而造成接頭故障的原因主要可以歸納為以下五點(diǎn)內(nèi)容：

（1）壓力不足。根據(jù)查閱目前國內(nèi)制作接頭方法和操作工藝相關(guān)的資料可以看出，在生產(chǎn)的過程中只提到了電纜連接時每一處的壓坑數(shù)量并沒有重點(diǎn)提及壓潔的具體深度以及壓接面積的大小。而不管是采取何種壓力連接其接頭處都是電阻。而接觸電阻大小的主要是受接觸面積的大小以及接觸力的大小所影響的并且還和壓接工具中的出力噸位有著重要的關(guān)聯(lián)。

（2）導(dǎo)體損傷。交聯(lián)絕緣層由于本身具有強(qiáng)度較大的特點(diǎn)，所以在進(jìn)行剝割時往往比較困難，而在剝切時工作人員一般采用電工刀進(jìn)行環(huán)剝，而有時又采用鋼鋸環(huán)切深痕，因無法正確的掌握環(huán)切的深度從而導(dǎo)致導(dǎo)線受到損傷。另外，在線芯與壓接進(jìn)行移動過程中，會加劇受傷處導(dǎo)體的斷裂，而這種情況在安裝的過程中也不易被發(fā)現(xiàn)，因此最終會造成截面積過小從而引起嚴(yán)重的發(fā)熱。

（3）連接金具間隙過大。目前，大部分的單位使用的交聯(lián)電纜接頭金具仍然還是油紙電纜按扇型導(dǎo)線生產(chǎn)的端子和壓接管。一般來說，扇型線芯與圓型線芯的截面積大致相同，但是從運(yùn)行的效果上來看，這二者之間還是存在著許多的差不之處。由于交聯(lián)電纜導(dǎo)體是緊絞的圓型線芯，而和金具的內(nèi)徑之間存在著較大的間隙，壓接后會出現(xiàn)圧縮力不足的現(xiàn)象。

（4）連接金具接觸面積處理不當(dāng)。不論是連接管還是接線端子，由于在生產(chǎn)或者儲藏的過程中處理不當(dāng)，會造成管體內(nèi)壁存有氧化層、雜質(zhì)以及毛刺等。鋁的表面就會很容易產(chǎn)生一層絕緣且堅硬的氧化鋁薄膜，最終造成鋁導(dǎo)體在連接時會出現(xiàn)一定的難度。經(jīng)過實(shí)踐證明，當(dāng)壓接金具和導(dǎo)線之間的接觸面積越干凈時，有溫度的不斷升高會造成氧化膜越薄，所以接觸的電阻Rt就會變小。

（5）散熱效果不好。澆鑄式與繞包式接頭，不僅僅包絕緣較電纜交聯(lián)絕緣層為厚，其外殼內(nèi)部還含有一定量的混合物，就是最小型式的熱縮接頭，這種熱縮接頭的保護(hù)層與絕緣層的成本較高。而不管在實(shí)際工作中采取哪種接頭方式都有散熱難的問題存在。目前市面上，普遍存在耐熱性性能較差的絕緣材料，J-20 橡膠自粘帶正常工作溫度必須低于75度，而對于J-30也不能超過90度；熱縮材料的使用標(biāo)準(zhǔn)范圍是在零下50度到100度之間。如果當(dāng)電纜在正常負(fù)荷運(yùn)行的過程中，接頭內(nèi)部的溫度可以高達(dá)100度，而當(dāng)電纜滿負(fù)荷時，電纜線的溫度有達(dá)到90度時，而接頭的溫度則可以達(dá)到140度左右，此時如果溫度再度升高，接頭處的氧化膜會變得越來越厚，這時接觸的電阻Rt也會變得越來越大，如果在長時間通電的狀態(tài)下，接頭處的的絕緣性會由不絕緣變?yōu)榻^緣，從而引發(fā)一系列的安全問題。

2技術(shù)改進(jìn)措施

（1）線芯連接在選擇的過程中必須要符合以下幾點(diǎn)要求：截面大小、規(guī)格大小、材質(zhì)且能夠安全運(yùn)行的連接金具。而在中低壓電纜中間接頭位置處的連接方法基本上都采用壓接法。假設(shè)導(dǎo)線線芯和壓接管的內(nèi)徑不能合理搭配，就會造成這二者之間存在空隙，從而導(dǎo)致電阻加大，并最終會造成由于溫度過高，絕緣老化被擊穿。連接管、線芯表面的棱角、毛刺若不打磨光滑易造成電場集中引起尖端放電擊穿。資料顯示，連接芯線的接觸電阻必須小于或等于回路中同一長度線芯電阻的1.2倍，抗拉強(qiáng)度一般不低于線芯強(qiáng)度的70%。必須滿足電纜在各種運(yùn)行狀態(tài)下安全運(yùn)行。其絕緣強(qiáng)度要留有一定裕度，密封性好，水分及導(dǎo)電不能侵入接頭內(nèi)。

（2）選用壓接噸位大、模具吻合好、壓坑面積足、壓接效果能滿足技術(shù)要求的壓接機(jī)具。做好壓接前的截面處理，并涂敷導(dǎo)電膏。

（3）培訓(xùn)技術(shù)精湛、工藝熟練、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，能勝任電纜施工安裝和運(yùn)行維護(hù)的電纜技工。電纜絕緣材料的剝除是各種電纜接頭制作質(zhì)量的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格按照所選的附件類型要求的尺寸準(zhǔn)確地將絕緣剝離。雖然隨附件類型、接頭類型的不一樣尺寸有所不同，但步驟和要點(diǎn)類似，下面以 10kV 熱縮終端頭為例做詳細(xì)說明：

a.根據(jù)電纜線徑選定的接線端子的長度增加 5～10mm 處切斷主絕緣 K；

b.選定合適的施工時間和地點(diǎn)，保證施工環(huán)境干燥、 低塵、 無風(fēng)，必要時應(yīng)設(shè)置臨時簡易工作間；

c.校直電纜，清潔外護(hù)套，根據(jù)附件要求的尺寸從電纜根部環(huán)切割斷外護(hù)套，然后縱切剝離外護(hù)套；

d.在剝離外護(hù)套過程中，在距離外護(hù)套根部 30mm 處用PVC帶將鋼鎧扎住，其余鋼鎧用鋼鋸鋸斷剝離；

e.襯墊層從距鎧裝斷口10mm 處切斷剝離；

f.從距離襯墊層90mm 處將銅屏蔽層割斷剝離；

g.從距離銅屏蔽層20mm 處開始，將其余的外半導(dǎo)體層剝離；

3結(jié)束語

綜上所述，10kV交聯(lián)電纜中最容易發(fā)生故障之處便是接頭處，此處是最薄弱的地方，也是經(jīng)常出現(xiàn)故障的地方，因此我們要想保證交聯(lián)電纜能夠安全平穩(wěn)的運(yùn)行就必須加大對交聯(lián)電纜的影響因素加以分析并提出切實(shí)可行的措施，才能保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳昶，陳茹.10kV配電線路常見故障的分析與處理[J].大眾用電，2016，04：38-39.

[2]陳昶，陳茹.淺談10kV配電線路常見故障的分析與處理[J].科技視界，2016，08：206-207.