交联电缆终端接头故障原因分析
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第 7卷第 2期 2 0 0 8年 3月 漯 河 职 业 技 术 学 院 学报 J o u r n a l o f Lu o he Vo c a t i o n a l Te c h no l o g y Co l l e g e Vo 1 7 No 2 M8 2 0 08 交联 电缆终端接 头故 障原 因分析 陈松 岭 魏 万 杰(1 周 口师范学院 实验 中心,河南 周 口 4 6 6 0 0 0;2 汝州市 电业局 变电运行部,河南 汝州 4 6 7 5 0 0)摘 要:通 过 对交联 电缆 终端接 头 的故 障原 因分析,提 出电缆 头常见 的故 障原 因,仅供 电缆 维护者、制 做 电缆终 端者制 订相 应措施,减 少 电缆 故 障的发 生,提 高 电缆 的健 康运行 可 靠性。关键词:电缆 终端;故 障;原 因 中图分 类号:T M2 0 3 文献标 识码:A 文章 编号:1 6 7 1 7 8 6 4(2 0 0 8)0 2 0 0 2 2 0 2 孛 牛 夺 幸 夺 寺 幸-串 0-专-0 寺 夺 夺 寺 夺 孛 夺 夺 夺 孛 牛 夺 争 夺 夺 -4-幸 -4 -4 牛 孛 幸 争 寺 寺 专 幸 牵 夺 幸 夺 夺 随 着 电力 工业 的飞 速 发展,交 联 聚 乙烯 电缆 以 其 美观便 捷 的特点 被 广 泛应 用,但 随之 产 生 的 电缆 故障也越来越多,尤其是电缆终端接头故障率更高,本 人在 遇到 的电缆 故 障 中,电缆终 端 接 头 的故 障率 更 高达 8 2 2 以上,现 就交 联 电缆 热缩 终 端 事故 进 行 原 因分析。l 电缆 常见故 障 1 1 机 械损伤 机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比 例。有 些机械 损伤 很轻 微,当时并 没有造 成故 障,但 在几个 月甚 至几年 后损 伤部位 才发 展成故 障。造成 电缆机 械 损伤 的主 要 原 因 有:(1)安 装 时 损 伤。在 安装 时不小 心碰 伤 电缆,机 械 牵 引力 过 大 而 拉伤 电 缆,或电缆过度弯曲而损伤 电缆。(2)直接受外力 损坏。在安 装后 电缆路 径上或 电缆 附近进 行城 建施 工,使电缆受到直接的外力损伤。(3)行驶车辆 的 震动或冲击性负荷造成地下电缆的铅(铝)包裂损。(4)因 自然现 象造 成 的损伤。如 中间 接 头或 终端 头 内绝缘 胶膨 胀而 胀 裂外 壳 或 电缆 护 套;因 电缆 自然 行程使 装在 管 口或 支架 上 的 电缆 外 皮 擦 伤;因 土地 沉降 引起过 大拉 力,拉 断 中间接头 或导体 等。1 2绝 缘 受 潮 绝 缘受 潮后会 引起 故 障。造 成 电缆 受潮 的主要 原 因有:(1)因接 头 盒 或 终 端 盒结 构 不 密封 或 安 装 不 良而导 致 进水。(2)电缆 制 造 不 良,金属 护 套 有 收 稿 日期:2 0 0 7一l 22 4 作者简介:陈松岭(1 9 7 5一),男,周 口师范学院教师。小 孔 或 裂 缝。(3)金 属 护 套 因被 外 伤 刺 伤 或 腐 蚀 穿 孔。1 3绝 缘老化 变质 过 热会 引起绝 缘层 老化变 质。电缆 内部气 隙产 生 游离 造成 局部 过 热,使绝 缘 层 碳 化。电缆 过 负 荷 是电缆过热很重要的因素。安装于 电缆密集地区、电缆 沟及 电缆隧道 等 通 风 不 良处 的 电缆、穿在 干 燥 管 中的电缆 以及 电缆与 热力管 道接 近的部 分都 会 因 本 身过 热而使 绝缘 层加 速损坏。1 4护层的 腐蚀 由于 电解 和 化学 作 用使 电缆铅 包 腐 蚀,因腐 蚀 性 质 和程度 的不 同,铅 包上 有 红 色、黄 色、橙 色 和淡 黄色 和化合 物或类 似海 绵 的细 孔。1 5过 电压 大气过电压和内部过电压使电缆绝缘所承按的 电应力超过允许值而造成击穿。对实际故障进行分 析表明,许多户外终端头的故障是由于大气过电压 引起 的,电缆 本身 的缺 陷也 会 导 致 在 大气 过 电 压 时 发生 故障。1 6材料缺 陷 材料 缺 陷 主要 表现 在 三个 方 面:一 是 电缆 制造 的 问题,主要 有包 铅(铝)留下 的缺 陷,在 包 缠 绝 缘 过程 中,纸绝 缘上 出现 褶 皱、裂损、破 口和 重 叠 间 隙 等缺陷;二是电缆附近制造上的缺陷,如铸铁件有砂 眼,瓷件的机械强度不够,其他零件不符合规格或组 装时 不密封 等;三是对 绝缘材 料维 护管 理不 善,造 成 第 2期 陈松岭 等:交联 电缆终端 接头故障原因分析 2 3 制作 电缆 中间接 头 和 终 端 头绝 缘 材 料 受 潮、脏 污 和 老化,影 响 中间头 和终 端头 的质 量。1 7 中 间接 头和 终端 头 的设计 和制 作 工艺 问题 中间 接 头和 终 端 头 的设 计 不周 密,选 用 材 料 不 当,电场分 布考 虑不 合理,机械 强度 和裕 度不 够 等到 是 设计 的 主要弊 病。另外 中 间接头 和终 端 头的 制作 工艺要求不严,不按T艺规程的要求进行,使 电缆头 的故障增多,例如铅封不严,导线连接不牢,芯线弯 曲过度,使用的绝缘材料有潮气,绝缘剂未灌满造成 盒 内有 空气 隙等。1 8电缆的绝 缘 物流 失 油浸纸绝缘电缆敷设时地沟凸凹不平,或处在 电杆 上 的户头 外,由于 起伏、高 低 落 差 悬殊,高 处 的 绝缘油流向低处而使 高处 电缆绝缘性能下降,导致 故 障发 生。2 电缆线路故 障产 生的原 因 电缆 线路 故 障 的原 因 见表 1。表 1 电缆 线路故障原因 故障类 型 故 障 原 因 直接受外 力损 伤、因振 动引 起铅 护 层 的疲 劳 机械损 伤 损坏、弯曲过度、因地沉 承受过大的拉力等 绝缘受 潮 水分或潮气从终 端或电缆护层侵入 绝缘在 电热 的作 用下 局 部放 电,生 成树 枝 而 绝缘 老化 老化,使介质损耗增大而导致 局部 过热击穿 护层腐蚀 护层 因电解腐蚀 或化学腐 蚀而损坏 过电压 雷击或其他过 电压使 电缆击穿 过热 过载或散热不 良,使 电缆热击 穿 3 电缆 的绝缘试验 3 1绝缘 电 阻测试 电缆 的 绝缘 电阻 随 着 温度 和长 度 而 变化,一 般 将所测值换算到+2 0 C和 1 K m长时 的数值。预测 规 程 中要 求 如 下:(1)纸 绝 缘 电缆。绝 缘 电 阻 自行 规定。(2)橡胶塑料 电缆。绝缘 电阻为:主绝缘 自行规定;外护套每千米大于 0 5 M l l。值得 注意的是,电缆 的绝缘 电阻值和电缆 的长 一度成 反 比关 系,即 1 0 0 m 长 的绝 缘 电阻 为 1 0 0 0 m 长 的 l 0倍。对运 行 中 的 电 缆,绝 缘 电 阻 主 要 是 三 相 之 间(不 平衡 系 数 应 小 于 2)进 行 比 较,不 应 有 明 显 的 变化。3 2泄 漏 电流和 直 流耐压(1)纸绝 缘 电缆。1 3年进行 一 次或 新 作 电缆 头时进行。加压时间 5 m i n,加压值如表 2所示。表 2试 验 加 压 值 额 定 电压 1 0 3 3 6 6 6 6 6 1 O 8 7 1 0 21 3 5 2 6 35 U。U(k v)试 验 电压 l 2 l 7 24 3 0 40 4 7 1 05 l 2 0 (k Vd c)注 U。导体对地 电压;导体之 间电压。对 泄 漏 电 流 应 分 阶 段 试 验(0 2 5、0 5、0 7 5、1 0 U 试 验),各 停 留 1 ra i n,在 1 0 U 试 验时 读 5 ra i n和 1 m i n的泄漏 电流,要求,l _ i,三相之 间不 平 衡 系数 应小 于 2。对油浸纸绝缘 电力电缆,。的参考值见表 3,(5 1 0 mi n及 2 5 0 m 及 以下 的值)长度 大 于 2 5 0 m 时,I 按 长 度适 当增 加。表 3油浸式纸绝缘 电力电缆,工作 电压(k v)3 5 2 0 l 0 6 3 三芯 电缆 试验 电压(k v)1 4 0 8 0 5 0 3 0 1 5 泄漏 电流(A)8 5 8 0 5 0 3 0 2 0 工作 电压(k v)1 0 6 3 单芯 电缆 试验 电压(k v)5 0 3 0 1 2 泄 漏 电 流(A)7 0 4 5 3 0 (2)橡塑绝缘 电缆。一 般不作直流耐压,仅在 新 作 电缆 头 时做试 验,对不 平衡 系数 无 规定,加压 值 如 表 4。表 4试 验 加 压 额定 电压 U。U(k v)1 8 3 3 6 6 6 6 6 1 0 8 7 1 0 2 1 3 5 2 6 3 5 4 8 6 6 6 4 l l 0 1 2 7 2 2 0 直流试验 电压(k V)1 l l 8 2 5 2 5 3 7 6 3 7 8 1 4 4 1 9 2 3 O 5 参考文 献:1 陈家斌 电气设备故障检测诊断方法及实例 M 北京:中 国 水利 水 电 出版 社,2 0 0 3 2 陈天翔,王 寅仲 电 气试 验 M 北 京:中国 电力 出版 社 2 0 0 5 责 任编 辑吴保奎
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