冷缩电缆终端头故障分析和防范
10kV冷缩电缆终端故障原因分析与防范措施

10kV冷缩电缆终端故障原因分析与防范措施摘要:随着社会市场经济的发展,电力需求不断增大,对于供电质量提出了更高的要求,作为变电站中的重要组成部分,10kV冷缩电缆终端在其运行过程中,由于受到各种因素的影响,出现各种各样的故障是难以完全避免的,本文就主要对其常见故障的故障原因进行简单分析,并提出相应的防范措施,对于其运行安全稳定性的提升具有积极的作用。
关键词:10kV;冷缩电缆终端;故障原因分析;防范措施0 引言10kV冷缩电缆终端运行过程中,很容易出现击穿短路事故等事故,对于装置停车、变压器馈电柜零序保护动作跳闸、电缆终端着火损坏等都具有严重的影响,对其故障原因予以分析,并提出相应的防范措施是非常必要的,本文就主要针对此予以简单分析。
1 10kV冷缩电缆终端故障原因分析对10kV冷缩电缆终端的故障原因进行简单分析,总体上可以归结为这样几类:系统过电压击穿、机械损伤、高压电缆终端制作工艺及厂家制造原因。
对我公司近期出现的几次冷缩电缆终端故障原因进行分析,通过对变电站自动化系统监控后台的曲线记录进行分析发现,在变压器投运之后,其系统并没有出现过电压现象。
另一方面,通过对冷缩电缆终端实施电力技术检验,能够将外机械损伤及电缆终端质量等故障原因排除,所以在对其故障原因进行分析时,主要是从制作工艺的角度进行分析。
电缆终端事故电缆的正常相解剖图如图1所示:图1 电缆终端事故电缆的正常相解剖图从图中可以看出,在非故障相及故障相的铜屏蔽层的断口处存在尖角毛刺,很容易出现放电现象,并且其铜屏蔽层末端PVC胶带没有及时拆除,在其铜屏蔽层与外半导体的搭接处没有用半导电带实施缠绕搭接过渡处理,而在实际应用中,通过实施缠绕半导电能够有效的消除其搭接处的间隙,并且能够保证其连接处的等电位,以此来有效的避免在铜屏蔽层与绝缘层之间存在的局部放电。
并且其电缆外半导体层的圆整度不够,其断口处有尖角,没有对电缆绝缘半导体层断口处气隙应用硅脂填充,以便于有效的消除电晕。
10kV冷缩电缆终端故障原因分析及防范措施

1 . 2 厂家制 造原 因和机 械损伤 故 障 电缆终端 送到 电缆 终端制 造厂 电力技 术部 进 行检验 ,可 以排 除是 电缆 终端质 量和 外机械 损伤 造 成 电缆故 障 ,建 议从 高压 电缆终 端制 作工 艺角度 进 行原 因分析 。 1 . 3 1 0 k V 故障 电缆终 端解剖 分析 4 ≠ ≠ 及 2 ≠ ≠ 变 压器 1 0 k V 电缆 终端绝 缘击穿 灼伤部 位分别如 图 1和 图 2所示 。
o f PPCCST i n t he c ur r e nt Co ns t r u c t i o n Uni t s we r e c o re c t e d, a nd c o r r e s po n d i n g p r e c a u t i o n a r y me a s u r e s
Abs t r a c t By t h e i n t r o d u c t i o n of t wi c e f a i l u r e a c c i d e n t s t o l O k V Po we r Ca bl e o f Ni ng bo Wa n hu a
我 们 电缆终 端制作 工 艺及维 护水 平 ,同时为 相 关人
员 提供参 考 ,避免类 似事 故发生 。
1 1 0 k V 电缆 终端 故障产 生原 因分析
高压 电缆 终端 按照 故障 产生 的原 因大致 分为 以 下 几类 :厂 家制造 原 因、 高压 电缆终 端制作 工 艺、 机械 损伤 、系统过 电压 击 穿等 四大类 ,下面 针对 这 几种 情况 进行 分析 。 1 . 1 系统过 电压
Po l ur y e t ha ne Co mp a n y Li mi t e d ,a n d c o mb i ni ng t h e o r i g i n a l ph o t os a n d r e l a t e d ma t e r i a l s of t h e c a b l e
冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施

冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施冷缩电缆终端头是电力输电系统中不可或缺的组成部分,具有可靠性高、使用寿命长等优点,在民用建筑、工业生产、通信网络等各个领域都有广泛应用。
但不可避免地,冷缩电缆终端头也会出现故障,影响正常的使用。
本文将针对冷缩电缆终端头的故障原因进行分析,并提出防范措施。
一、冷缩电缆终端头故障原因分析1.操作不规范操作人员在安装冷缩电缆终端头时,若没有了解规范的操作流程,也没有严格按照说明书进行操作,就容易导致安装失败或者出现故障。
例如,没有正确预处理导体和绝缘材料,导致终端头无法紧固或者出现接触不良情况;没有正确对接,终端头与电缆接触面不平整,导致接触阻值过大。
2.材料质量不达标材料质量不达标是导致冷缩电缆终端头故障的主要原因之一。
这种情况通常出现在一些品质不完全的冷缩电缆终端头中,对绝缘材料和导体的选用不当,使用了廉价的材料,从而导致电性能变差,难以满足电力输送要求。
同时,电缆终端头的选材也影响到抗AOC(Aging of Cables)的能力,质量差的终端头容易受到电缆外部环境的影响,导致其寿命大大缩短。
3.外部环境变化冷缩电缆终端头的作用是使电缆系统稳定性更强,因此,如果出现电缆故障,就可能与外部环境有关。
电缆系统在使用过程中,遇到雨雪天气,气温变化较大的情况,可能会影响电缆系统的稳定性。
在这种情况下,电缆终端头会受到更多的外部压力,可能会引起端子锁死或接触不良,导致故障。
二、防范措施1.标准化安装流程冷缩电缆终端头是一件非常精密的器件,需要在操作时进行慎重对待。
所以一定要根据操作规程进行严格的安装操作,安装前也要保证工作人员了解相关的技术规范和标准。
同时,还需要确保安装工作的质量,要求每个终端头都更好的接触性能。
2.选用高质量的材料在选用冷缩电缆终端头时,要尽可能选用高质量的材料,符合国家相关标准,并避免选择劣质的产品。
人们应该在关心终端头的性质和可靠性基础上,根据原厂等严格标准,选用质量优、性价比高的材料和器件,以便增强终端头的耐老化性和寿命。
电缆终端头的故障原因分析及其防止措施

电缆终端头的故障原因分析及其防止措施随着城网改造工程深入开展,为施工方便、减少线走廊的占地面积,提高供电的可靠行,在变电站10kV线路出线段,工业园区客户10kV供电线路进线段,城镇10kV配电线路、箱式变10kV 电源进线等,都设计选用了YJLV22~8、7/15kV橡塑绝缘电力电缆供电。
电缆终端头早期配用热缩终端头,后期配用冷缩终端头,但电缆线路投入运行3~5年后,电缆终端头每年都多次发生过故障,造成变电站或线路分段开关跳闸。
直接影响了10kV城网供电的可靠性。
一、电缆终端头发生故障的情况1、电缆终端头故障情况的比较在水泥电杆上安装运行的户外10kV电缆终端头发生故障的数量较多。
其中电缆终端头距电杆和线路导线梯接点距离较小,使三相冷缩管弯曲受力,这样设计安装的电缆终端头在冬季和初春温度较低的情况下运行最容易发生故障,从电缆终端头型号比较,热缩电缆终端头较冷缩电缆终端头发生故障的数量较多。
在变电站10kV配电室内、电缆线路电缆分支箱、箱式变内,10kV户内电缆终端头运行中却很少发生故障。
另外,在城网安装运行的电缆终端头较农村10kV电网故障率也较高。
2、电缆终端头故障损坏情况。
电缆终端头在运行中发生故障时,一般是先引起10kV系统单相接地,短时间后扩大为两相或三相短路故障,造成线路断路器跳闸。
冷缩电缆头厂家故障后经检查,发现电缆终端头已烧坏。
烧坏部位是从终端头的指套起至户外终端(防雨裙)之间,将两相或三相的冷塑管,绝缘体烧坏,暴露出芯线也被烧伤,其中接地故障相烧伤最严重。
二、电缆终端头故障原因分析运行环境的影响:杆上安装运行的户外电缆终端头,常年受风、雨、雪、雷电的侵袭及温度诸因素的影响,经多年运行后,使绝缘老化而损坏。
室内,箱内安装运行的户内电缆终端头不受上述环境的影响,绝缘不易老化,所以很少发生故障。
杆上户外电缆终端头在电缆线路的首段。
首先受到雷电过电压的侵袭,当避雷器放电时,雷电流通过地线接地装置流入大地,会在接地装置的电阻上产生压降,如果电缆接地装置的电阻大于10Ω。
10kV交联电缆冷缩中间头常见的故障原因分析及防范措施

10kV交联电缆冷缩中间头常见的故障原因分析及防范措施摘要:10kV交联电缆设计中,冷缩中间接头是其中的一项重要内容。
由于冷缩中间接头有着较短的电缆剥切长度,其制作时有着严格的施工规范,经常会由于施工者的不规范行为,给冷缩中间头留下安全隐患,影响到电缆的正常运转。
本文则主要研究10kV交联电缆冷缩中间头常见的故障、引发故障的原因以及如何有效地预防。
冷缩中间接头由于现场施工简单,而且有效克服热缩材料存在的不足,在电力系统有着较为广泛的应用。
但是冷缩中间接头对于施工工艺有着更为严格的要求,例如,中间接头剥切长度偏短。
由于冷缩中间头对于施工质量有着较高的要求,在施工中容易出现一些故障,影响到其正常地运作。
认真分析冷缩中间头常见的故障、分析原因,更好地采取有效地预防措施,保证接头的稳定性。
一、冷缩中间头常见的故障、原因和防范措施(一)剥切问题在对电缆半导体进行屏蔽层的剥切时,由于剥切的刀痕较深,导致绝缘层表明出现损伤,进而积存气隙。
防范措施有:完成电缆绝缘层的剥切之后,对主绝缘层的表面进行仔细的打磨,一般是使用细砂纸打磨,让绝缘层表明保持光滑,没有刀痕,保证其绝缘性能。
电缆半导体完成剥切之后,由于没有及时将残留的半导体清除干净,使其残留在绝缘层表明;或者是在清洗擦拭过程中,没有严格按照相应的工艺要求进行,而是来回擦洗,留下较多的隐患,容易出现闪络放电的情况。
防范措施有:电缆接头在进行剥切或者制作过程中,保持接头的清洁,避免由于接头清洁问题,影响到接头的施工质量。
进行绝缘层清洗时,需要使用清洗溶剂,并沿着线芯朝着半导体屏蔽层方向清洗,不能使用清洗过半导体的清洗纸去清洗绝缘层表面。
剥切时需要控制制作时间,避免电缆长时间暴露在空气之中,受到空气中的水分、杂质、灰尘、气体等方面的侵入,影响其性能。
因此,施工之前需要做好准备,确保施工过程不间断。
(二)电场畸变、放电问题完成电缆线芯的压接之后,连接管出现压坑变形的情况,尖端有棱角,导致局部存在集中高强度的电磁场,出现尖端放电的情况。
35kV冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施

浅谈35kV冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施摘要:某电厂2013年3月5日发生了一起电力电缆终端头因为制作工艺不到位而引起绝缘击穿故障。
本文主要从故障现象进行剖析,分析故障产生的原因,提出了重点加强施工关键环节质量控制的对策,建立和完善电力电缆终端头的制作工艺。
关键词:电缆终端故障分析防范措施1 故障情况介绍某电厂已投运了近3年的35kv变电站,于2013年3月5日12时50左右,电脑综自系统发出35kv系统a相接地信号,b、c相电压升高接近于线电压,值调室人员随即组织联系查找接地故障点。
后发现是桃兴一回馈出线路上有故障,正准备倒开该回路负荷的时候,配电室内发出一声巨响,综自保护系统发出35kv桃鱼二回开关“过流一段”保护动作跳闸的光字牌信号,运行人员到现场检查发现是该开关柜顶部出线套管处的户内b相单芯电缆终端头绝缘击穿,产生弧光短路(故障电缆型号均为26/35kv-yjlv-1×150交联电缆)。
下为现场图像:由图可见电缆终端头击穿故障点出现在铜屏蔽层半导体层断口,该断口处的电场畸变最严重,热熔后主绝缘材料流失,铜屏蔽至半导体层之间剥切口的线芯已经部分裸露。
在电缆绝缘层表面存在放电碳化通道。
分析可知,以下原因可能引起电缆终端头被击穿:一,铜屏蔽层断口处留有尖角毛刺,产生放电;二,剥切半导体时划伤主绝缘,导致该处绝缘比较薄弱,击穿电压过低,在出现系统接地情况时电压过高,加速了电缆终端绝缘击穿。
2 具体原因分析金属屏蔽断开处是电场畸变最严重的地方,产生电场畸变的原因:屏蔽的切断处是电缆接头薄弱的环节,容易造成电场强度过大;另外,变电站的运行环境比较恶劣,导致灰尘、气体等杂质不可避免地侵入半导体层与主绝缘表面结合处,这些杂质、气隙、尖角毛刺等的存在造成固体绝缘介质沿面放电。
因此,导致冷缩电缆终端头绝缘被击穿,在电缆制作工艺方面主要有以下几点:2.1 进行护套剥切时,铜屏蔽层被划伤,或是剥切铜屏蔽时,断口成不规则圆口,用力不当,划伤半导体层,产生气隙,增加了断口处电场的强度,产生放电。
冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施

另外,针对不同类型的冷缩电缆 终端头故障,可以进一步开展研 究,制定更加针对性的防范措施 。例如,针对材料缺陷导致的故 障,可以研发新型材料或优化材 料配方;针对设计不合理导致的 故障,可以改进结构设计或引入 新的设计理念等。
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研究意义
通过对冷缩电缆终端头故障原因的分析,可以更好地了解其性能和特点,为电力设备的维护和检修提供理论依 据。同时,提出相应的防范措施,可以在很大程度上减少冷缩电缆终端头发生故障的概率,提高电力设备的安 全性和稳定性,对于保障电力系统的正常运行具有重要意义。
02
冷缩电缆终端头故障概述
冷缩电缆终端头简介
《冷缩电缆终端头故障原因 分析和防范措施》
2023-10-28
目录
• 引言 • 冷缩电缆终端头故障概述 • 冷缩电缆终端头故障原因分析 • 冷缩电缆终端头故障防范措施 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
电力行业是国民经济的基础行业,而电力设备的安全稳定运行是保障整个系统正常运转的关键。冷缩 电缆终端头作为电力设备的重要部件,其安全性与稳定性对于保障电力系统的正常运行具有重要意义 。
03
冷缩电缆终端头故障原因 分析
产品质量问题
冷缩材料质量差
如果冷缩材料质量不符合要求,可能会在运行过程中发生老化、龟裂等现象 ,导致绝缘性能下降。
导体材料不良
导体材料如铜杆、铝杆等质量不达标,可能会导致电阻值超标、导体连接不 良等问题。
安装质量问题
安装环境不满足要求
如潮湿、多尘、多雾等环境因素可能影响 冷缩电缆终端头的安装质量和运行性能。
冷缩电缆终端头是电力系统中重要组成部分,用于连接高压 电缆和电气设备。
冷缩电缆终端头采用冷缩管技术,具有安装简便、绝缘性能 好、密封性能强等优点。
冷缩电缆接头故障原因分析和处理

冷缩电缆接头故障原因分析和处理一、故障原因分析1.材料问题:冷缩电缆接头的制造材料通常包括导电材料、保护层材料、绝缘材料等。
如果材料本身质量不过关,可能会导致接头故障。
例如,导电材料存在导电性能不良的问题,保护层材料容易老化或受损,绝缘材料容易发生击穿等。
2.加工问题:冷缩电缆接头的加工过程中,如果一些步骤出现问题,也可能导致接头故障。
例如,焊接不牢固、尺寸不精准、绝缘材料加工不当等。
3.安装问题:冷缩电缆接头在安装过程中,如果没有按照规范进行操作,也容易出现故障。
例如,安装过程中存在疏忽大意导致接头连接不牢固,安装环境条件不良导致接头受损等。
4.运行环境问题:冷缩电缆接头在实际运行中,如果受到恶劣的环境条件影响,也会引起故障。
例如,接头长期处于高温或低温环境中,接头处于潮湿或腐蚀性气体环境中等。
5.操作问题:在电缆接头的日常使用和维护过程中,如果操作不当,也可能导致接头故障。
例如,过载使用、频繁开关等操作不当。
二、故障处理在冷缩电缆接头出现故障后,应及时进行处理,以保证电缆系统的正常运行。
以下是一些常见的故障处理方法:1.检查材料质量:首先应对故障接头进行检查,判断是不是由于接头材料的问题引起的故障。
如果是材料质量问题,应更换相关材料,并确保新材料符合要求。
2.检查加工工艺:如果故障是由于加工工艺问题引起的,应重新进行加工。
可以采用更加精细的加工工艺,提高加工的准确性和稳定性。
3.规范安装操作:在安装过程中,应按照相关规范进行操作。
确保接头连接牢固,接头处于良好的环境条件下,以避免安装问题引起的故障。
4.环境改善措施:对于长期处于恶劣环境中的接头,可以考虑采取相应的环境改善措施。
例如,增加绝缘层的厚度、采用抗高温或抗潮湿的材料等。
5.操作规范:在日常使用和维护过程中,应按照操作规范进行操作。
避免过载使用、频繁开关等不当操作。
总结:冷缩电缆接头故障的原因可能多种多样,从材料问题、加工问题、安装问题、运行环境问题到操作问题等等。
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冷缩电缆终端头故障分析和防范-----------------------作者:-----------------------日期:冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施一、冷缩电缆终端头技术要求冷缩电缆终端头是利用弹性体材料(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)在工厂内注射硫化成型,再经扩径、衬以塑料螺旋支撑物构成各种电缆附件的部件。
现场安装时,将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处,抽出内部支撑的塑料螺旋条(支撑物),压紧在电缆绝缘上而构成的电缆附件。
因为它是在常温下靠弹性回缩力,而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩,故俗称冷收缩电缆附件。
早期的冷收缩电缆终端头只是附加绝缘采用硅橡胶冷缩部件,电场处理仍采用应力锥型式或应力带绕包式。
现在普遍都采用冷收缩应力控制管,电压等级从10KV 到35KV。
冷缩电缆终端头,1KV级采用冷收缩绝缘管作增强绝缘,10KV级采用带内外半导电屏蔽层的接头冷收缩绝缘件。
三芯电缆终端分叉处采用冷收缩分支套。
冷缩电缆终端头具有体积小、操作方便、迅速、无需专用工具、适用范围宽和产品规格少等优点。
与热收缩式电缆附件相比,不需用火加热,且在安装以后挪动或弯曲不会像热收缩式电缆附件那样出现附件内部层间脱开的危险(因为冷缩电缆终端头靠弹性压紧力)。
与预制式电缆附件相比,虽然都是靠弹性压紧力来保证内部界面特性,但是它不像预制式电缆附件那样与电缆截面一一对应,规格多。
必须指出的是,在安装到电缆上之前,预制式电缆附件的部件是没有张力的,而冷缩电缆终端头是处于高张力状态下,因此必须保证在贮存期内,冷收缩式部件不应有明显的永久变形或弹性应力松弛,否则安装在电缆上以后不能保证有足够的弹性压紧力,从而不能保证良好的界面特性。
以下对冷缩电缆终端头的结构、安装工艺及注意事项作一简介。
1.三芯电缆冷缩电缆终端头(1)按制造厂提供的安装说明书规定的尺寸剥去电缆外护层、钢带(若有钢带)、内护层及线芯问填料(钢带剥切长度主要由线芯允许弯曲半径和规定的相间距离来确定,但需考虑与所提供的套在线芯上的冷缩护套管长度相适配)。
内护层留10mm,钢带留25mm。
然后将电缆端部约50mm长一段外护层擦洗干净。
(2)安装接地线。
在钢带以上约65mm处的线芯铜屏蔽上分别安装接地铜环,并用恒力弹簧将接地编织铜线和三条铜带一起固定在钢带上。
若要求钢带与线芯屏蔽分开接地,则应另取10mm2编织铜线用恒力弹簧固定在钢带上,然后用绝缘带绕包覆盖,再将线芯屏蔽接地编织铜线与三根线芯接地铜带连接引出。
注意:钢带接地线和线芯屏蔽接地线在终端头内不可有电气上的连通。
为了防止水汽沿接地线进入电缆,在外护层上先用防水带包2层,将接地线夹在中间,外面再包2层防水带。
(3)安装冷收缩分支套。
将冷收缩分支套置于线芯分叉处,先抽出下端内部塑料螺旋条,然后再抽出三个指管内部塑料螺旋条,在线芯分叉处收缩压紧。
(4)安装冷收缩护套管。
将三根冷收缩护套管分别套在三根线芯上、下部覆盖分支套指管15mm,抽出管内塑料螺旋条,在线芯铜屏蔽上收缩压紧。
若为加长型户内终端头,则用同样方法收缩第二根冷收缩护套管,其下端与第一根搭接15mm。
护套管末端到线芯末端长度应等于安装说明书规定的尺寸。
(5)从护套管口向上留一段铜屏蔽(户外终端头留45mm,户内终端头留30mm),其余剥去。
留下10mm 半导电层,其余半导电层剥去,并按接线端子孔深加10mm剥去线芯末端绝缘。
(6)从钢屏蔽带末端10mm处开始绕包半导电带直到覆盖电缆绝缘10mm,然后返回到铜屏蔽带上,要求半导电带与绝缘交界处平滑过渡(无明显台阶)。
(7)压接接线端子。
(8)安装冷收缩绝缘件。
先用清洗剂擦净电缆绝缘及接线端于压接处.并在包绕半导电带及附近绝缘表面涂少许硅脂。
套入冷收缩绝缘件到安装说明书所规定的位置,抽出塑料螺旋条,在电缆绝缘上收缩压紧(若接线端子平板宽度大于冷收缩绝缘件内径时,则应先安装冷收缩绝缘件,然后压接接线端子)。
(9)用绝缘橡胶带包绕接线端子与线芯绝缘之间的间隙,外面再包绕耐漏痕带。
(10)在三相线芯分支套指管外包绕相色标志带。
2.单芯电缆终端头比三芯电缆终端头的结构和工艺简单,不需要安装分支套和线芯上的护套管,其余和三芯电缆终端头基本相同。
3.三芯电缆接头其安装工艺与预制件接头类似,但应注意下列不同之处:(1)将冷收缩接头主体套在剥切较长的一端电缆线芯上时,塑料螺旋条的抽头应朝向该端电缆芯分叉处。
(2)有关部件全部套在电缆线芯上后,两端电缆导体与压接管不必像预制件接头那样分二次压接。
(3)将冷收缩接头主体移向接头中间前,在半导电层与绝缘交界处及绝缘表面均匀涂抹由制造厂提供的专用混合剂。
(4)安装屏蔽铜网过桥线及钢带跨接线,通常采用恒力弹簧固定。
(5)冷收缩接头采用半搭盖绕包一层防水带,两端覆盖电缆外护层各60mm,再用铠装带绕包整个接头表面,固化后有良好的机械保护作用。
这种销装带(armorcast)是预浸渍可固化的黑色聚氨酪玻璃纤维编制带,真空包装。
使用前先打开包装,灌水15s后将水倒出,即可使用。
也可采用其它合适的保护层或保护盒。
二、电缆附件适用标准适用标准主要有三个层次:第一层:IEC标准IEC62076《额定电压150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)挤出绝缘电力电缆及其附件的电力电缆系统--试验方法和要求》IEC60840《额定电压30kV(Um=36kV)以上至150kV(Um=170kV)挤出绝缘电力电缆及其附件试验方法和要求》IEC60859《额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关的电缆联接装置》IEC60502《额定电压1kV(Um=1.2kV)以上至30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附件》IEC60055《额定电压18/30kV及以下纸绝缘金属护套(带有铜或铝体,但不包括压气和充油电缆)》第1部分“电缆及附件试验”中第七章:附件的型式试验IEC61442《额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV (Um=36kV)电力电缆附件试验方法》第二层次:国家标准(GB标准)GB/Z18890《额定电压220kV(Um=250kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》GB/Z11017《额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》GB5589《电缆附件试验方法》GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》注:GB11033《额定电压26、35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》已下放为JB/T8144第三层次:行业标准JB标准(机械行业协会标准)JB/T8144《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》原GB11033JB6464《额定电压26/35kV及以下电力电缆直通型绕包式接头》JB6465《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户外型瓷套是终端》JB6466《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、户外型瓷套式终端》JB6468《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户外型绕包式终端》JB7829《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户外型热收缩式终端》JB7830《额定电压26/35kV及以下电力电缆直通型热收缩式接头》JB7831《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、户外型浇注式终端》JB7832《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆直通型浇注式接头》JB/T8501.1《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘电力电缆户内型、户外型预制装配式终端》JB/T8503.2《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘电力电缆户内型、户外型预制装配式终端》三、冷缩电缆终端故障原因分析及防范措施下面就公司风电场箱变高压电缆室连续发生的几起35KV电力电缆终端头由于制作工艺不到位引起的单相接地故障的剖析,制定防范措施,进一步规范电力电缆终端头制作工艺,保障电缆的安全运行。
1. 故障情况:风电场自2月份以来,连续发生几起箱变高压电缆室电缆终端头B相半导体层断开处绝缘击穿事故,几起故障电缆型号均为YJV23-35KV-3×50,终端头均采用冷缩制作。
根据电缆型号及敷设方式,电缆运行的载流量未超过设计值,电缆运行时并无过载现象,并且电缆头故障发生前35KV系统并无接地现象。
由上电缆头击穿图可知,故障点均在电场畸变最严重的铜屏蔽层断口和半导体层断口处,主绝缘材料热熔后流失,铜屏蔽剥切口至半导体层剥切口线芯已部分裸露。
电缆绝缘层表面有明显放电碳化通道,由此可见,以上电缆终端头击穿可能由以下原因引起:1)铜屏蔽层断口处有尖角毛刺,导致放电。
2)半导体剥切时将主绝缘划伤,造成此处绝缘最薄弱,击穿电压过低。
2.原因分析:对终端头来说,电场畸变最严重处为金属屏蔽断开处,造成电场畸变的主要原因是:在电缆屏蔽的切断处,会产生电应力集中现象,电场强度最大,是整个接头的薄弱环节,同时,由于变电站现场运行环境较差,半导体层与主绝缘表面结合处不可避免会侵入灰尘、气体等杂质,众所周知,杂质,气隙,尖角毛刺是造成固体绝缘介质沿面放电的主要原因,所以在电缆制作工艺方面可能导致冷缩电缆终端头绝缘击穿的原因有以下几点:1)剥切内护套时,划伤铜屏蔽层,造成断口处电场强度增强,容易放电。
2)剥切铜屏蔽时,用力不当,划伤半导体层,容易存在气隙。
3)剥切电缆半导体层时,用力不当,使主绝缘层表面有伤痕,容易存在气隙。
4)铜屏蔽断开处和半导体层断开处有尖角毛刺未处理平整。
5)电缆半导体屏蔽层剥切后,没有清除干净,其半导体残留在主绝缘层上,或清擦时没有遵循工艺要求,来回擦洗,或主绝缘及铜屏蔽断口处未用硅脂填充,留下隐患,产生闪络放电。
6)安装附件时应力管与绝缘屏蔽搭接少于20mm,交联电缆因内应力处理不良时在运行中会发生较大收缩,容易产生气隙。
上述操作均会在各部位产生气隙、杂质或是尖角毛刺。
对于交联聚乙烯绝缘电缆来说,它耐局部放电性能差,受杂质和气隙及水份的影响很大,在这些缺陷处易产生局部电场集中,发生局部放电。
热膨胀系数大,热机械力效应严重。
另外,由于运行中的弯曲变形、冷热作用,金属屏蔽层与绝缘层之间就更易产生气隙,气隙的局部放电,虽然不会立即导致整个介质的击穿,但是绝缘内部空隙处逐步形成电树枝,并向纵深发展,绝缘加速老化直至发生绝缘电击穿或热击穿;同时金属屏蔽断口处如果有尖角毛刺,此处就会存在集中的高场强,引发绝缘介质的树枝状裂纹,出现树枝状放电。
电树枝在发展中必然伴随着局部放电,而局部放电又促进树枝的生成与成长。
交联电缆绝缘对绝缘微孔杂质及半导体屏蔽微孔及突起尺寸的要求非常高。
实际上,交联电缆的质量水平特别是其长期性能,本质上是由绝缘材料、绝缘内微孔杂质和半导体屏蔽微孔及突起的尺寸决定的,因此,划伤主绝缘或半导体层都会人为地扩大绝缘内微孔杂质和半导体屏蔽微孔杂质的尺寸,使得击穿电压下降。