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线缆终端头故障原因分析

线缆终端头早期配用热缩终端头,后期配用冷缩终端头,但线缆线路投入运行3~5年后,线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、线缆终端头发生故障的情况

1.线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线缆终端头发生故障的数量较多。其中线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,这样设计安装的线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,从线缆终端头型号比较,热缩线缆终端头较冷缩线缆终端头发生故障的数量较多。
2.线缆终端头故障损坏情况。线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。故障后经检查,发现线缆终端头已烧坏。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、线缆终端头故障原因分析

1.运行环境的影响

    杆上安装运行的户外线缆终端头,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线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。杆上户外线缆终端头在线缆线路的首段。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,如果线缆接地装置的电阻大于10Ω。产生的压降较大,加上避雷器的残压,会加在线缆芯线至终端头的绝缘体上,会使相线绝缘放电击穿。而室内户内线缆终端头在线缆线路的末端,它和变压器安装的避雷器公用一个接地装置,变压器接地装置的接地电阻一般小于4Ω。避雷器放电时,放电电流在接地装置上产生的压降小。所以户内线缆终端头不易因过电压发生故障。另外,因线缆线路有防止雷电压的作用,所以线缆分支箱内的户内线缆终端头,虽然没有设计安装10kV避雷器,也很少发生故障。

2.施工现场环境的影响

   户外线缆终端头的制造,必须在天气晴朗、空气干燥,相对湿度在70%以下时进行,更不能在雨天、雪天进行,如果在空气湿度大于70%的环境下制造,终端头的配套材料和绝缘体表面都会附有水气,冷缩管收缩后,管内部和线缆绝缘体表面凝结的水气,在电场作用下就会产生树枝劣化。运行中,在高温和交流电场作用下逐步向电树枝转移,这势必降低冷缩管內界面绝缘强度形成内闪,直到绝缘击穿造成故障。另外,在制造终端头过程中,如果施工现场有飞扬的灰尘或纸屑,或手戴有杂质不干净的手套,剥线缆外护套、铠装、内衬套、铜屏蔽,外半导层等工作时,有害尘埃沾染到配套材料和绝缘体表面,外半导层又没用清洁纸清洁干净,从而在运行中使配套材料和绝缘体界面爬行放电,导致纵向击穿线缆绝缘,造成故障。

3.制造工艺技术水平的影响

   线缆终端头制造工艺标准要求严格,它应由具有制造经验技术较高的专职人员进行。否则会影响制造质量。

    剥切线缆的外护套,钢铠和内衬层、铜屏蔽、外半导层时,剥去和保留的尺寸不符合厂家要求。半导层是均匀线缆绝缘体表面电场的,三相保留和剥除尺寸要求一致,剥切时可能伤及绝缘体和线芯。制造中缠填充胶、缠自粘带、半导电带等层数不够。最重要的是固定密封管,密封管和端子间有间隙时,但没有用密封胶密封好,同时也没用密封胶密封好冷缩指套,都会从这两处进潮气、进水,降低了终端头的绝缘水平。线缆终端头制造好后,有没有做20HZ——300HZ谐振耐压试验,一些制造缺陷没有发现处理。以上制造中存在的缺陷,都会给运行留下故障隐患,影响线缆终端的安全运行。

4.设计安装不当的影响

    杆上设计安装的线缆终端头,距杆和线路导线或刀闸接线点距离较近,接线后三相冷缩管严重弯曲受力,有的几乎接近水平,使户外终端起不到防雨作用,容易从冷缩指套处进水,冷缩管直径有随导线芯线直径变化而变化的特点,(热缩管不能),但由于冷缩管严重弯曲受力,就不能随导线直径变化而变化。长期弯曲可能使冷缩管变形产生裂纹,使冷缩管和绝缘体之间形成间隙,当间隙内存有水气时,到了冬季温度较低时,会在绝缘体和冷缩管内部表面凝结成冰层,这样就降低了冷缩终端头管内绝缘强度,在交流电场作用下形成内闪,致使某相绝缘击穿放电,所以这样设计安装的线缆终端头在冬季和初春温度较低的情况下运行很容易发生故障。

5.系统对地电容电流的影响

   在中性点不接地系统中,运行经验证明,由水泥电杆和线缆组成的10kV线路,当系统发生单相接地时,接地点流过的电容电流为10A或以上时,在接地点产生的电弧就不会自行熄灭。还会引起系统过电压,使故障范围扩大,造成交联线缆绝缘击穿,引起短路故障。

南宁市三颂电力器材有限公司