高压智能交联电缆
35KV高压交联电缆系统接地故障原因分析
35KV高压交联电缆系统接地故障原因分析摘要：随着我国工业的快速发展，各企业的规模越来越大，其用电量也在不断增加，为了满足用电需求，很多大企业都建立了高压变电站，这其中多为35KV高压变电站。
由于充油电缆很污染环境、不易维护，架空线路占地面积大等原因，很多企业都选择了交联电缆来作为35KV线路的动力电缆，以此减少占地面积和环境污染。
但随着时间的推移，很多企业的交联电缆线路在运行8~10年后都发生了故障，严重威胁到企业生产安全。
而这其中80%以上都属于电缆头击穿造成的接地故障，本文就根据本人经验对35KV高压交联电缆系统接地故障原因分析进行简要的分析，最后提出了一些改进措施，望对相关工作有所帮助。
关键词：35KV高压；交联电缆；接地故障一、充油电缆与架空线路及交联电缆的区别充油电缆的绝缘介质为绝缘油，属于流动绝缘；架空线路的绝缘介质为空气，也属于流动绝缘；交联电缆的绝缘介质为聚乙烯，属于固体绝缘。
线路因过电压发生的局部放电现象被称为电晕，每一种电路都会发生这种局部放电现象，这种现象会给线路的绝缘部分造成损伤，但如果是流动绝缘，在局部放电现象过后这些绝缘介质会逐渐恢复，因此局部放电现象对流动绝缘只能造成暂时的损伤，而固体绝缘就是永久性损伤[1]。
所以交联电缆如果长期运行，那么局部放电会持续给其绝缘造成永久性损伤，逐渐降低交联电缆的寿命。
二、系统中过电压的来源供电系统的电压分为内部和外部过电压，内部过电压包括操作过电压、谐振过电压、工频过电压；外部过电压包括感应雷过电压、直击雷过电压类的大气过电压。
由于本文主要讨论接地发生原因，所以只叙述其中几个过电压：（1）操作过电压是因为供电系统由很多储能元件，而短路器分合闸时会造成震荡回路，进而出现的震荡回路；（2）工频过电压分为三种，本文主要叙述甩负荷引起的工频电压升高，这是因为企业单位工艺连锁复杂，如果其中有意向不达标就可能会导致系统停车，使用电负荷降低，导致短时间内产生过电压；（3）大气过电压的电压一般在500KV左右，其实对超高压电网的绝缘没有什么影响，但是对于35KV的电网来说，由于其额定绝缘水平一般在3~4倍线电压，所以大气过电压往往会导致35KV系统相问短路形成事故。
10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆(2021整理)
10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆1.概述kV交联聚乙烯绝缘电力电缆，适用配电网或工业装置中。
2.使用环境条件2.1.kV2.2.系统标称电压〔U〕：10kV2.3.系统最高电压〔Um〕： 12kV2.4.中性点连接：不接地2.5.海拔高度：≤4000m2.6.运行环境温度：—15℃～+40℃2.7.运行环境湿度：日平均相对湿度不大于 95%2.8.月平均相对湿度不大于 90%2.9.周围空气没有明显地受到尘埃、烟、腐蚀性或可燃性气体、蒸汽或盐雾的污染；2.10.地震强度不超过8度；3.技术参数附表：导体的直流电阻4.结构导体采用多股圆形软铜线绞合紧压成导体，外表光滑、无油污、毛刺，其组成、性能和外观应符合3956标准的规定，紧压系数不小于0.90。
导体直流电阻符合GB/T12706标准要求。
导体屏蔽导体屏蔽应为挤包的交联型半导电层；半导电层应均匀地包覆在导体上，外表应光滑，无明显绞线凸纹，不应有尖角、颗粒、烧焦和擦伤的痕迹。
绝缘绝缘应采用交联聚乙烯材料(XLPE型)，挤包紧密，外表平整，其性能应符合IEC 60502标准。
绝缘标称厚度为，绝缘平均值应不小于标称厚度。
绝缘最薄点的厚度应不小于其标称值的90% mm。
绝缘偏心度不大于10％。
4.4 绝缘屏蔽导体绝缘屏蔽层应为不可剥离的挤包半导电层，半导电层应均匀地包覆在绝缘外表；半导电层外表应光滑，不应有尖角、颗粒、烧焦和擦伤的痕迹。
导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽应采用干式、三层共挤的方式生产。
金属屏蔽金属屏蔽采用铜带屏蔽或者铜带加铜丝疏绕屏蔽的复合屏蔽结构。
铜带屏蔽采用一层软铜带重叠绕包。
三芯电缆的屏蔽铜带标称厚度不小于。
铜丝屏蔽根据短路电流的大小，选择不同的铜丝截面：16mm2、25mm2、35mm2、50mm2，采用疏绕铜丝，其相邻两根铜丝之间最大的间隙应不大于8mm，平均间隙不大于4mm。
铜丝疏绕屏蔽在铜丝外面间隙绕包一层标称厚度不小于的反向铜带扎紧。
日本高压交联聚乙烯电力电缆的技术进步
日本高压交联聚乙烯电力电缆的技术进步照雄福田，Furukumu电气有限公司从1953年美国通用电气公司开始交联聚乙烯的应用，至今已超过35年了。
1959年，日本首先有了6kv的交联聚乙烯电缆，1987年，500kv的电缆被生产出来。
本文回顾了交联聚乙烯电缆设计和生产中的技术进步且讨论了利用这一技术优势的产品的现状。
历史背景交联聚乙烯电缆通常用交联聚乙烯作为绝缘层，聚氯乙烯作为护套。
在日本，交联聚乙烯电缆于1959年投入使用，并从1967年开始代替油浸纸电缆而销量大增。
现在，交联聚乙烯电缆占日本所有电力输送电缆生产量的90%以上，并且也是日本电网的支柱。
交联聚乙烯电缆最初取代油浸纸电缆是在低压电缆领域，而今天所有66kv以下的电缆都用交联聚乙烯作为绝缘层。
（图1）交联聚乙烯电缆技术的快速发展导致了电压的稳定上升和在500kv 的短距离线路应用（无接头）——可能是现在的最高电压电缆——这使人们考虑将其应用于长距离线路（用直通接头），反复考虑了更高的可靠性和电缆本身，终端，接头等的更加稳定的性能。
然而，在超高压电缆中（154kv以上）油浸纸电缆比交联聚乙烯电缆更常用，由于其能够达到更高水平可靠性的要求和较好的稳定性能以及更长的使用寿命的声望。
在日本，66kv和154kv的长距离电缆已投入输电网使用。
当前，275kv的长距离输电电缆的应用也在研究，这种电缆有望在1989年投入使用。
（图2）为了跟上额定电压的上升，交联聚乙烯电缆也被研究用于更高的工作场强。
图3表明了额定电压和工作场强的关系，而图4和图5表现了交联聚乙烯电缆绝缘层厚度与交流电和室温下的雷电冲击击穿强度的关系。
虽然数据表明越高的额定电压，交联聚乙烯电缆被用于越高的工作场强，而在实际应用中，电缆有较厚的绝缘层（即较高的额定电压）倾向于较低的绝缘击穿强度值。
这种情况需要做进一步的研究以完善表1中所列的任务，因此交联聚乙烯电缆将有可能应用于超高压领域。
高压交联电缆知识201407
高压交联电缆试验介绍
二、抽样试验项目
1、导体检查； 应采用适当的检验及测量方法来检查导体
结构是否符合GB/T 3956要求。 2、绝缘厚度测量 ；
任一点最小厚度应不小于标称厚度的90%， 绝缘的偏心度要≤5%。 3、铝护套厚度测量 ；
皱纹铝套的最小厚度应不小于标称厚度的 85%-0.1mm。
高压交联电缆试验介绍
外屏蔽： 使绝缘外部的电场均匀。
高压交联电缆结构介绍
二、外部保护层
缓冲阻水带： 一是起到纵向阻水的作用， 二是防止绝缘线芯被铝护套压伤。
皱纹铝护套： a）正常情况下流过电容电流； b）短路时作为短路电流的通道； c）起到了屏蔽电场作用； d）增加电缆的机械强度； e）径向阻水。
高压交联电缆结构介绍
九、外护套挤出工序
（1）使用设备 200挤出机。
（2）使用材料 PE料，PVC料，防蚁料及阻燃料。
（3）材料性能 三种主要护套料的性能对比见下表。
高压交联电缆生产工序介绍
九、外护套挤出工序
PE
电性能
优
低温性能
优
耐候性能
良
硬度
优
延燃性
差
防蚁特性
良
环保特性
优
PVC
Termigon
良
优
良
优
良
良
差
优
优
差
差
对非金属护套和接头的外保护层应施加 10kV直流电压，试验1min。
谢 谢！
包在一个表面光滑等直径的等（电）位面内，后者 与绝缘能紧密接触。由绕包层和挤出层共同组成。
高压交联电缆结构介绍
一、绝缘线芯
绝缘层： 是在导体外层起着电绝缘作用的构件。即保证
电缆结构图(高压交联电缆)
我公司投标电缆设备的结构简图如下所示：
附图一：YJY－21/35kV电缆结构简图（如下）
附图二：ZRC—YJV22－6/10kV电缆结构简图（如下）
附图二：ZRC—YJV 电缆结构简图
金属屏蔽
铠装
护套
A类阻燃35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆结构设计
结构一：1—铜导体；2—导体屏蔽；3—XLPE绝缘层；4—绝缘屏蔽；
5—铜带屏蔽层；6—阻燃PVC扇形填充条；
7—高阻燃隔火层（无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带）
8—阻燃PVC外护套
结构二：1—铜导体；2—导体屏蔽；3—XLPE绝缘层；4—绝缘屏蔽；
5—铜带屏蔽层；6—矿物纸绳填充；
7—高阻燃隔火层（无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带）
8—PVC外护套
注：关键7为隔火层。
高压交联电缆价格表
752.2
铠装高压电缆
YJV22-26/35KV
3*300
923.7
铠装高压电缆
YJV22-26/35KV
3*400
1207.6
高压电缆
YJV-26/35KV
3*150
484.7
高压电缆
YJV-26/35KV
3*185
585.0
高压电缆
YJV-26/35KV
3*240
743.0
高压电缆
YJV-26/35KV
3*300
913.9
高压电缆
YJV-26/35KV
3*400
1197.1
铠装高压电缆
YJV22-26/35KV
3*50
201.1
3*150
445.2
铠装高压电缆
YJV22-12/10KV
3*185
541.6
铠装高压电缆
YJV22-12/10KV
3*240
694.6
铠装高压电缆
YJV22-12/10KV
3*300
857.8
铠装高压电缆
YJV22-12/10KV
3*400
1129.8
高压电缆
YJV-18/30KV
1*50
59.6
248.1
高压电缆
YJV-26/35KV
1*300
304.6
高压电缆
YJV-26/35KV
1*400
398.6
高压电缆
YJV-26/35KV
3*50
194.7
高压电缆
YJV-26/35KV
3*70
253.0
高压电缆
YJV-26/35KV
关于高压文联电力电缆采用VCV与C_CV生产工艺的比较
高压交联电力电缆VCV与CCV生产工艺的比较高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘工艺目前就全球范围内常用的两种生产工艺业内人士都较为熟悉，即VCV（立式）交联生产工艺与CCV（悬链式）交联生产工艺。
早在上世纪八十年代，国外电缆制造业的科技人员利用CCV交联电缆生产线生产高压交联电力电缆，当时遇到的问题是由于XLPE绝缘材料在熔融状态下产生“下坠”而造成绝缘偏心超标，以致于人们想到了采用立式的方法（垂直的从上向下挤包XLPE绝缘料）以避免绝缘的偏心，于是产生了VCV立式交联生产工艺。
日本古河于上世纪八十年代初建造了第一条高达60多米的“立塔”，之后又建造了一条90米高的“立塔”，在我国自上世纪八十年代开始，引进了国外数十条CCV交联电缆生产线生产6～35kV中压交联聚乙烯绝缘电力电缆，并受到了电力系统的广泛欢迎，迅速取代了纸绝缘电力电缆。
由此，交联聚乙烯绝缘电力电缆的研发与应用范围迅速扩大，高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的研制势在必行，电缆行业于九十年代末从西欧等引进了多条立式交联电缆生产线，建造了多个百米高度的“立塔”，到目前为止估计有近30条生产线。
然而，国外电缆行业与装备制造业的科技人员并未放弃用CCV交联电缆生产线生产高压电缆的工艺研究，科技人员们通过对高压电缆用绝缘材料流变性能的研究，对电缆制造设备进行改良、机头流道进行改进，尤其是对XLPE绝缘挤出生产线的进出牵引方式的改变（德国TROESTER公司因此而拥有了CCV交联电缆生产线用“双旋转”牵引生产高压电缆的专利）、挤出机温控精度的提高、交联工艺温度的优化、生产线自动控制程度的提高，使得CCV交联电缆生产线生产高压交联电力电缆早已成为现实，绝缘同心度完全可以与VCV交联生产线工艺相媲美。
1990年德国TROESTER公司第一条生产高压电力电缆具有双旋转牵引的CCV生产线落户BICC公司，1993年该公司第二条生产高压电力电缆的CCV生产线落户德国F&G(NKT）电缆制造公司，生产了导体截面2000mm2电压等级为420kV的交联聚乙烯绝缘电力电缆，这也是当时供电系统中的高电压等级。
110kV及以上高压交联电缆系统故障分析
浅谈110kV及以上高压交联电缆系统故障分析【摘要】本文针对110kv高压电缆由于生产制造、规划设计深度、施工调试、以及外力破坏等因素引起的电缆故障问题，结合相关工作经验，对故障预防处理措施进行详细分析研究。
【关键词】110 kv；高压交联电缆；故障1.前言随着城市电网的发展以及城市美化的要求，高电压等级的交联聚乙烯（xlpe）因其具有安全可靠、节省空间、敷设方便等特点，在城市的电网中得到越来越广泛地使用。
随着电缆规模越大，运行时间越长，电缆故障会越来越频繁。
地下电缆一旦发生故障，故障查找及抢修所需时间长，将带来难以估量的停电损失。
因此，加强对高压交联电缆的故障分析，掌握相应的控制措施，能及时发现电力运行中隐患，预防意外事故的发生，防止停电事故或者人员伤亡，对保人身、电网、设备的安全具有重要意义。
2.110 kv高压电缆故障原因分析由于高压电缆使用范围和环境的特殊性，引起110kv高压电缆发生故障的因素和原因较多，从大量文献研究和实际运行检修维护经验知识可知，引起110kv高压电缆发生故障的原因大致可以划分为生产制造原因、规划设计深度原因、施工调试原因、以及外力破坏原因等四个方面。
2.1生产制造原因。
良好的生产技术和生产工艺是确保110kv高压电缆具有较高质量水平的重要保障基础，但在实际生产过程中，由于技术工人技能水平不到位、生产工艺存在问题等，均可能导致110kv高压电缆出现绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内存在杂质、内外屏蔽间出现突起、交联度不均匀、以及电缆金属护套密封性能不良等缺陷。
生产制造缺陷在实际运行过程中会被逐步放大，进而形成故障，给110kv高压电缆安全稳定埋下巨大安全隐患。
现场制造的电缆接头等，由于受到制作人员、施工环境、制作工艺等因素的影响，很可能造成电缆接头绝缘带层间存在一定气隙和杂质，很容易引起电缆事故发生，大大降低了110kv高压电压的综合性能水平。
2.2规划设计深度原因。
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高压智能交联电缆
一、产品简介
高压交联电缆是高压输电线路的重要组成部分，是城市电网建设不可缺少的配套产品。
由于电缆的电压等级高，送配电范围广，其安全可靠性能是十分重要的。
电缆的防火历来为电力部门所重视。
据统计， 30%的火灾是由电气原因引起，电气火灾中70%是由电缆引起的。
因此，在火灾发生之前及时、准确的监测电缆及其附件的温度变化并发出预警，使用户有充分的时间采取相应的措施，避免发生事故或引起火灾就尤为重要。
随着光纤技术的发展，分布式光纤传感系统在电力设备在线监控中的应用得到了迅速的发展，该技术最早于1981年由英国南安普顿大学提出，目前国外（主要指英国、日本、德国等国）已经研制成功，并在高压电网系统中得到了广泛的应用，效果非常明显。
测温光纤由原来的外敷设式发展到内嵌式，测量精度逐渐提高。
为了保证高压电缆的可靠运行，及时发现异常现象，掌握电缆绝缘的老化状态，以避免事故的发生，高压智能测温电缆在国外得到了广泛的应用。
例如：美国圣地亚哥电气公司利用温度监测系统发现多处电缆过热瓶颈，通过改善局部散热环境，避免了事故。
美国南加洲艾迪生公司（SCE）通过对66kV电缆的温度监测，将电缆的载流量提高了8--10%，提高后对电缆的安全性和可靠性没有任何影响。
美国电科院EPRI的研究计划，在2007年前通过温度监测平台，将电缆实际负载能力提高15--20%。
高压智能测温电缆产品就是在电缆中附加分布式光纤，采用分布式光纤温度传感技术测量一条或多条（使用光纤切换模块）电缆中的测温光纤所在处的温度场的分布，具有防燃、防爆、抗腐蚀、耐高压、抗电磁辐射、测量范围广、定位精度高、使用方
便的优点。
该系统不但可以智能地检测和显示电缆的实际运行温度，自动存储历史数据，实现随时查阅电缆的历史运行温度，还能自动超温报警和实现在线反馈控制，以确保电缆有合适的载流量。
智能测温电缆通过直接对电缆的运行温度进行监测，以达到电缆最大限度的输送电能又确保电缆安全运行的目的。
目前国内在一些重要用电场合已经逐步开始设计使用具有此功能的电缆，该产品是高压电缆的一个重要发展方向性产品。
1-导体 2-半导电带3-导体屏蔽 4- 绝缘
5- 绝缘屏蔽 6-半导电缓冲层 7-光纤
8-金属护套 9-防蚀层 10-外护套 11-半导电层
高压智能交联电缆
二、技术介绍
特变电工研制的高压智能测温电缆产品在研发过程中创造两项国家专利，即智能型免维护高压交联电缆和智能型导体测温高压交联电缆，其专利号分别为ZL200720021039.7、ZL200720021499.X。
高压智能电缆2007年8月通过武汉高压研究院试验检测，报告编号：（2007）缆字第S10A号。
2008年国家电网公司武汉供电公司沙湖变-和平变Ⅰ、Ⅱ回220kV输电线路工程 220kV 1×1000mm2 53公里智能电缆，是我国智能电缆线路最长、中间接头最多、施工最复杂的工程，特
变电工负责电缆、测温装置、安装、检测等一揽子工程服务，该工程自2008年7月份开始送电，至今运行良好。
特变电工又中标广东电网公司220kV菊城至永安电厂送电线路工程YJLW03-127/220kV-1×2000mm26.561km，为目前国内最大截面智能电缆线路，产品已交付客户安装完毕，至今运行良好。
该产品在线测温精度达到±3℃以内；线路上光纤的衰减量小于0.6dB/km，远高于国家标准规定的光纤率减指标1dB/km要求，其性能达到国际先进水平，填补了国内空白。
三、社会效益
高压交联电缆作为电力传输的重要组成部分之一，起着电力的传输作用,但传统的电力电缆线路缺乏对电缆运行系统有效的在线监测手段，一旦敷设运行，就处于无法监管或监管不力状态，导致电网的电缆平均故障率偏高，正式基于上述特点及适应当前社会环境发展需要，研发出具有节能降耗的高压智能交联电缆，整体节能降耗可降低5－10％，具体表现在以下几点：
1、提高传输容量
由于电缆的负载能力都是理论上计算出来的，有着较大的余度，存在着一定的浪费，迫切需要采取措施以保证在不超过电缆的允许温度的情况下，最大地发挥电缆的传输能力，以获得较大的经济效益。
高压智能交联电缆利用添加的感温光纤，通过捕捉温度变化，即在线监测高压电缆运行过程中温度运行参数，从而使高压交联电缆导体最高允许温度达到最大最佳值，提高传输电流，即最大化提高传输容量。
尤其是导体用材料铜、铝价格较高及剧烈震荡情况下，相比同型号规格及电压等级电缆能量传输利用率提高可达10～20％，完全满足目前所提倡的建立节约型社会的要求。
2、安全可靠，延长使用寿命
高压智能交联电缆利用自身独有的特性，充分发挥自身的利用价值，通过在线监控电缆的运行状态和老化程度，及时将运行不同变化进行反馈，避免事故的发生，保障电网中电缆的运行安全性和可靠性，消除高压电缆更换频率，延长使用寿命。