35kV電力電纜在試驗(yàn)、運(yùn)行中擊穿的原因分析

張曉勇 胡敏 徐佳康

摘 要：電力電纜通常都在室內(nèi)或者溝道中，通常為半隱蔽工程，受到氣候和環(huán)境影響較?。话踩愿撸?jīng)常作為電站的引出線以及城市供電、過海過江水下輸電。電纜線路投資費(fèi)用高，為架空線路好多倍。同時(shí)電纜也有故障隱蔽，試驗(yàn)測試較難，損壞后時(shí)間較長。

關(guān)鍵詞：電力電纜；施工工藝；電纜敷設(shè)

電力電纜作為傳輸電能、分配電能的重要部分，擁有可靠性高、維修量少、電容分布大等特點(diǎn)，在電力傳輸中受到廣范使用?，F(xiàn)在我國對電能需求不斷提高，電力電纜安全性也逐漸成為研究的重要內(nèi)容。從各種數(shù)據(jù)中可以看到，每年我國發(fā)生電纜擊穿造成的事故可以達(dá)到上百起，不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失同時(shí)也為人們的生活造成嚴(yán)重影響。

1 電纜故障多發(fā)的原因

（1）電纜故障多發(fā)點(diǎn)。一根電纜在敷設(shè)完成之后，通電后便會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)大電場，電流和電壓會(huì)一直在找尋薄弱環(huán)節(jié)突破。現(xiàn)在結(jié)合眾多單位和事故中的分析發(fā)現(xiàn)。電纜中最容易出現(xiàn)的問題的部位為中間接頭和終端頭這些位置，特別是中間接頭要求較高的制作工藝，同時(shí)存在問題的隱患也更多。因?yàn)殡娎|在安裝中質(zhì)量較低，受到外部機(jī)械損傷，在長期負(fù)荷運(yùn)行中會(huì)造成故障升高。

（2）電纜故障原因。電纜中間接頭或者終端接頭質(zhì)量低；在半導(dǎo)層爬電距離較少；制作接頭時(shí)內(nèi)部有雜志或者汗液、氣隙，在運(yùn)行之后，可能會(huì)使得雜志處在強(qiáng)大電場中產(chǎn)生游離，因此會(huì)有數(shù)值放電。制作中，假如導(dǎo)線在壓接中質(zhì)量不好，接頭中電阻較大從而發(fā)熱、收縮，這些都會(huì)不斷加速絕緣老化，使得絕緣層中出現(xiàn)老化或者擊穿；也會(huì)造成附近電纜產(chǎn)生相間短路或者接地短路，電纜頭出現(xiàn)放炮，附件電纜也會(huì)受到損傷。

（3）電纜安裝質(zhì)量較低。此種主要是在安裝中電纜溝底沒有鋪設(shè)軟土或者砂子，也沒有加水泥或者磚塊等蓋板。電纜在電纜溝內(nèi)被石塊、重物擠壓，電纜中的彎曲半徑較小也會(huì)使得電纜受到嚴(yán)重?fù)p傷。同時(shí)這些外傷也會(huì)是電纜中十分明顯的故障。

電纜超負(fù)荷運(yùn)行。在水電部門的技術(shù)要求中，各種規(guī)格電纜運(yùn)行溫度在25℃時(shí)，載流會(huì)有明確的限制指標(biāo)。冬季環(huán)境溫度較低，電纜運(yùn)行狀況好。在夏季，溫度較高，散熱狀況不好，電纜在過負(fù)荷運(yùn)行中，電纜便會(huì)發(fā)熱，長期過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)便會(huì)使得電纜處于長期發(fā)熱的狀態(tài)，這樣會(huì)使得整個(gè)電纜老化加劇，出現(xiàn)嚴(yán)重隱患。

2 具體案例分析

（1）灌南故障案例。案例一：在2005年，六塘在35kV電纜出線交接試驗(yàn)中，新安裝的35kV電纜在交接試驗(yàn)時(shí)被擊穿，在現(xiàn)場調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，電纜外半導(dǎo)電層中有黑色小孔，為主要故障通道。

案例二：2009年，一用戶的35kV開關(guān)柜運(yùn)行半月之后，進(jìn)線電纜中的c相出線爆炸，在對線路進(jìn)行解體之后發(fā)現(xiàn)，電纜附件和廠家要求的附件之間有較大的尺寸差異，放電點(diǎn)為半導(dǎo)電層和應(yīng)力疏散膠絕緣層中。之后重新制作接頭，但是人力和財(cái)力受到較大浪費(fèi)，驗(yàn)收時(shí)間被延誤。出現(xiàn)這種問題的主要原因在于在敷設(shè)過程中沒有依據(jù)要求控制好敷設(shè)和安裝質(zhì)量。

（2）原因分析。從案例一中可以電纜附件安裝位置正確，擊穿點(diǎn)為半導(dǎo)電層和絕緣層交叉位置，對現(xiàn)場解刨之后可以看出，半導(dǎo)層和絕緣層的交叉位置，刀刻痕跡十分嚴(yán)重，主要是半導(dǎo)層和絕緣層間的過渡不太圓滑。半導(dǎo)層和主絕緣的光滑度，造成在應(yīng)力疏散膠和主絕緣中產(chǎn)生氣隙，雖然較小但是會(huì)積攢一些水汽；同時(shí)因?yàn)椴还饣罁?jù)棒—板電場強(qiáng)度分布原理，氣隙位置的電場強(qiáng)度最高，會(huì)達(dá)到其他部位的幾倍甚至是幾十倍。交聯(lián)聚乙烯都是在廠家使用高溫澆筑制造，因此工藝原因，成品后絕緣層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)或多或少的微小氣隙。在長時(shí)間高電場強(qiáng)度微水量影響下，微小的氣隙會(huì)逐漸擴(kuò)大，最后形成水樹枝，達(dá)到一定程度，樹枝出現(xiàn)貫通擊穿，造成電纜故障。

在第二個(gè)案例中，故障的主要問題是，電纜附件在安裝中沒有依照合適的尺寸進(jìn)行施工。同時(shí)疏散膠沒有直接搭接半導(dǎo)層和絕緣層交叉線中，只是在主絕緣上，這樣造成半導(dǎo)層和應(yīng)力疏散膠中留下空擋，應(yīng)力管無法起到原有的疏散作用，從而造成放電擊穿，基本原理和第一個(gè)案例較為相似。

3 避免出現(xiàn)電纜故障中要注意的問題

（1）檢查好電纜質(zhì)量。主要是外觀檢查，有無明顯傷痕；外護(hù)套絕緣檢查，使用搖表測量絕緣電阻，電阻只低于0.5MΩ。檢查好電纜受潮，電纜在運(yùn)輸中主要使用鄒紙包裹，發(fā)現(xiàn)有水要及時(shí)愁真空處理，也可以加熱干燥氮?dú)?，?qū)散潮氣。

（2）電纜敷設(shè)。在檢查好之后便要進(jìn)行敷設(shè)，主要使用以下方式，直埋敷設(shè)和排管敷設(shè)、隧道敷設(shè)、水底敷設(shè)、豎井敷設(shè)。現(xiàn)在經(jīng)常適應(yīng)的為直埋敷設(shè)以及電纜溝敷設(shè)。在敷設(shè)中要保證彎曲半徑達(dá)到敷設(shè)要求，其中有鎧裝的電纜在敷設(shè)時(shí)，較難彎曲也容易被損壞，要對其進(jìn)行加熱之后彎曲，主要加熱方式為通入一定電量的電流。在敷設(shè)中電纜過長時(shí)可以使員工輔助機(jī)械，同時(shí)要重視每種電纜的牽引力大小。電纜敷設(shè)中側(cè)壓力容易受到忽視，主要是側(cè)壓力較小，但是在電纜滾輪不合理或者發(fā)生故障時(shí)，側(cè)壓力對電纜的損傷也十分嚴(yán)重。

（3）重視電纜附加安裝。附件安裝中的基本要求，電纜終端頭是將電纜和設(shè)備進(jìn)行連接的重要部件。附件要和電纜一樣可以保持長時(shí)間使用和運(yùn)行，要想保證良好性能一定要滿足一下要求：第一，纖芯聯(lián)接好，聯(lián)接中的電阻小同時(shí)連接十分穩(wěn)定，能夠經(jīng)受電流沖擊。保證絕緣性能來良好，絕緣要和電纜相等。

在安裝中注意問題。要盡量保證電纜屏蔽層斷口電場應(yīng)力分散，同時(shí)應(yīng)力管和銅屏蔽層接觸過程中長度小于20mm，接觸過短會(huì)使得應(yīng)力管面積過小，電力線傳導(dǎo)不足，電場分散太少。安裝中可以使用硅脂潤滑界面，在安裝中更為方便，填充中的氣隙可以消除電暈。

4 小結(jié)

在施工中一定要注意好上述問題，施工中控制好質(zhì)量，電纜問題便會(huì)減少很多。隨著電力的不斷發(fā)展，在以后一定會(huì)出現(xiàn)各種等級電壓和型號的電纜，因此一定要認(rèn)真總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)。對于自己學(xué)習(xí)和掌握的知識使用到現(xiàn)實(shí)中，一定可以為電網(wǎng)完善提供自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

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