35电缆终端头烧毁分析（精选4篇）
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。产生的压降较大，加上避雷器的残压，会加在电缆芯线至终端头的绝缘体上，会使相线绝缘放电击穿。而室内户内电缆终端头在电缆线路的末端，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。所以户内电缆终端头不易因过电压发生故障。另外，因电缆线路有防止雷电压的作用，所以电缆分支箱内的户内电缆终端头，虽然没有设计安装10kV避雷器，也很少发生故障。
津成线缆 津成电线电缆内部专用
湖南省某110k V变电站#2主变中压侧至4203隔离开关交联电缆, 型号为YJV22-1×400, 三相单芯, 电缆长度80m, 2011年生产, 2012年2月投运。事故发生前运行状态良好, 2015年、2016年无发热记录。
2 故障经过及现场检查情况
2016年8月7日10时23分, 该供电公司调度监控报110k V范家山变#2主变35k V侧有接地信号, 运维人员赶到现场后, 发现#2主变35k V420电缆C相起火, 遂立即将#2主变停运, 并通知检修公司立即开展抢修。
抢修人员到现场后, 对该电缆进行了初步检查, 发现420C相电缆头已烧焦。
3 故障原因剖析
3.1 烧毁电缆头分析。
检修人员将420靠主变侧C相电缆放倒后, 将烧毁部分切割, 进行进一步分析。该相电缆头在其根部, 也就是屏蔽层、铠甲层在制作电缆头时的剥离点处烧损最严重, 越往上下两头, 烧损程度越轻, 上部接线桩头与下部电缆本体仅有黑色灰迹。
初步结论:电缆头起火原因为主绝缘烧损, 电缆芯线对屏蔽、铠甲层放电, A相接地。
3.2 事故起因探讨
3.2.1 相同运行环境下的电缆头分析
为进一步分析事故起因, 检修人员对420其他5个电缆头进行检查, 发现靠4203隔离开关侧的三相电缆头伞裙均有不同程度的放电。其中最为严重的是B相电缆头, 肉眼可以直观地看到其伞裙顶部存在黑色放电痕迹, 如图1。
检修人员将B相电缆头伞裙逐级剥离, 发现明显放电痕迹, 最严重部位外护套已穿孔, 如图2~3。
拆下来的伞裙, 其顶部边沿和内侧已烧蚀碳化, 并伴有部分穿孔, 如图4~5。
电缆外护套多处损坏且存在较大穿孔。
主绝缘层外部存在大面积放电痕迹, 根部已开始碳化。
3.2.2 劣化过程分析
从以上现场情况可以看出, 电缆外护套与绝缘伞裙之间存在较严重的表面局部放电, 在长期的外界环境影响和不均匀电场作用下, 局放的局部高能烧蚀了电缆外护套与伞裙的接触面, 形成穿孔后逐步深入, 最后进入电缆主绝缘层。严重的局部放电作用在主绝缘上:①破坏了主绝缘层外部的电场分布, 产生局部高能;②劣化绝缘介质, 增加介质损耗引起发热, 并恶性循环。整个过程简化为放电-烧蚀及绝缘劣化-更严重的放电-碳化至绝缘击穿。
再者, 由于该放电是由外而内发展的, 绝缘表面的污秽和水分在重力作用下, 存在一个向下发展的趋势, 也就解释了为何放电最严重区域集中在电缆头根部的原因。主变侧C相电缆头的损坏过程如上所述, 4203刀闸处三相电缆头也因局放原因存在不同程度的劣化。
3.2.3 产生放电原因分析
#2主变420电缆在安装过程中存在工艺不良的问题。①在安装伞裙时涂胶过少, 导致伞裙与外护套不能全密封接触, 其间存在一定的空隙, 产生局部放电;②在伞裙热缩过程中工艺不到位, 伞裙与电缆头贴合不均匀, 一边贴合较远, 另一边贴合紧密, 造成电场分布不均;③电缆头热缩套未热缩到位, 电缆根部存在一定的空隙, 产生局部放电。
4 现场处理措施
现场重做了420电缆靠#2主变侧的A相电缆头, 对其它5个电缆头的热缩套采取了剥离重做的措施 (主绝缘外层上有放电痕迹的也做了相应处理) , 并现场进行串联谐振交流耐压试验, 全部通过后投入运行。
5 建议措施
(1) 严格管控热缩电缆头的制作工艺, 特别是在35k V电缆头的制作过程中, 必须派经验丰富且能胜任的人现场指导, 保证无任何操作失误和工艺不良情况发生。由外单位制作的电缆头, 也需要能胜任的专人到现场进行把关, 避免不合格电缆投入运行。
(2) 加强电缆头的红外精确测温。试验人员应使用精确度达标的红外测温仪, 对35k V电缆头 (尤其是主变电缆) 要求多角度、阴天或夜间拍摄, 对于不合格的图片要求到现场重拍。
(3) 加强35k V电缆头的交接试验把关。自单位在进行交接试验时, 应严格控制耐压时间和电压值, 必要时应同步开展红外测温。在外单位试验时, 必须有本单位人员在现场把关。且投运后应按照规程开展首次精确测温。
摘要：电力电缆因为运行稳定、安全系数高, 在电力系统中得到广泛应用。本文针对一起35k V电缆头的损坏事故进行故障分析, 为该类型缺陷隐患的预防和诊断提供参考。
关键词：电缆头,故障诊断
参考文献
[1]国家电网公司.《输变电设备状态检修试验规程》 (Q/GDW1168-2013) [S].北京:中国电力出版社, 2014.
[2]中华人民共和国国家质量监督检查检疫总局.《电力工程电缆设计规范》 (GB 50217-2007) [S].北京:中国电力出版社, 2007.
[3]国家电网公司.《10 (6) k V500k V电缆技术标准》 (Q/GDW371-2009) [S].北京:中国电力出版社, 2009.
[4]严璋, 朱德恒, 等.高电压与绝缘技术[M].北京:中国电力出版社, 2007.
绿春供电有限责任公司：
根据绿春供电有限责任公司与弥勒县电力工程有限公司（现更名为：弥勒市电力工程有限责任公司）签订的《绿春35KV戈奎变电站增加主变工程施工合同》。工程合同结算金额：叁拾伍万柒仟肆佰元整（￥357400.00元）。
本工程于2011年8月已经竣工通电验收合格，并交付贵方使用。根据规定，工程竣工验收合格后，我公司已收到：叁拾叁万玖仟伍佰叁拾元整整（￥339530.00元），现设备正常运行已经三年，贵局应支付我公司工程质保金：壹万柒仟捌佰柒拾元整（￥17870.00元）。
恳请支付我公司工程质保金：壹万柒仟捌佰柒拾元整（17870.00元）。
弥勒市电力工程有限责任公司
2015年4月27日, 韶钢某变电站#2接地变速断保护动作跳闸, 接地变室冒烟。经查, #2接地变高压电缆头处发生了短路, A、B、C相短路电流分别为257、10 408、217A, 表明短路严重。
2 现场检查
#2接地变高压电缆规格为35kV 3×185mm2, 电缆头为26/35kV电缆全冷缩三芯户外终端头。 现场检查发现, 短路点在接地变进线端电缆头三芯支套上方的冷缩管与半导体搭接部位的应力控制管处, B相的外护套已烧毁一圈, 露出一小段铜芯线, A、C相电缆外护套被B相线芯短路时产生的弧光灼伤。现场未发现有小动物或人为破坏的现象, 可排除小动物、偷盗造成的短路, 事故具体原因还需进一步查找分析。
3 故障分析
3.1 电缆头线芯剥离
锯下1m#2接地变故障电缆头, 对其线芯进行解剖, 检查电缆头制作工艺是否符合厂家要求。将故障电缆三相线芯分别从线铒处到三芯支套处的冷缩管纵向全剥, 露出外屏蔽层、铜屏蔽层, 如图1、图2所示。
3.2 线芯制作工艺
按照电缆头制作工艺要求, 在外屏蔽层、铜屏蔽层切断口处应是用半导电自粘带包绕, 且要有一定的搭接面长度, 约5~8mm, 冷缩预制应力管内层的半导体应与线芯的外铜屏蔽层良好接触导通。表面看该电缆头制作符合要求, 但恰好是冷缩管与半导体搭接部位发生了短路, 这就需要进一步查找原因。
3.3 查找问题所在
为了查明短路原因, 对外屏蔽层、铜屏蔽层切断口处材料进行检测, 通过2 500V绝缘摇表测试其通断性来判断包绕材料是半导体还是电绝缘材料。经测试, 按理应为0Ω 的绝缘电阻值实际上却为无穷大, 说明存在开路现象。进一步检查发现该段包绕材料不是半导体自粘带, 而是绝缘自粘带, 很明显这起故障由施工工艺不规范引起。
3.4 原因分析
(1) 电缆头制作质量不满足工艺要求是造成此次故障的直接原因。由于外屏蔽层、铜屏蔽层切断口处用的包绕材料为绝缘自粘带, 导致冷缩预制应力管内层的半导体无法与外铜屏蔽层良好接触导通, 使外屏蔽层切断口处的电场发生畸变, 电应力集中, 形成电缆终端最薄弱的环节, 长时间运行就会发生放电而最终击穿。应力控制管是控制电缆终端电场分布的重要部件, 一定要注意应力控制管的安装位置, 且不能用错包绕材料。
(2) 对接地变电缆头制作质量监督不到位是造成此次故障的管理原因。在每套电缆头附件中都有绝缘自粘带和半导电自粘带, 这两种都是黑色的材料, 不仔细辨认很容易误用, 如图3所示。本次事故也可以说是施工人员没有弄清楚电缆头制作结构和原理造成的。此外, 在制作电缆头时, 业主未安排专业人员对施工单位进行监督, 从而未能在施工人员用错材料时及时提醒并纠正, 进而导致这次故障。
4 故障处理及防范措施
因故障发生在质保期内, 故由原施工单位负责重新制作#2接地变的电缆终端头。 恢复#2 接地变运行后, 再将#1接地变停电, 重新制作其电缆终端头。
综上所述, 为避免类似的故障再次发生, 需做好如下防范措施。
(1) 加强施工人员关于电缆头制作工艺的学习。 半导体自粘带是用于外屏蔽层、铜屏蔽层切断口处与冷缩预制应力管内层半导体进行良好接触导通的, 而绝缘自粘带是作为绝缘材料使用的, 两者的作用恰好相反, 不能用错。
(2) 加强工程技改项目施工质量管控工作。 业主需要在工程过程中起到监督的作用, 不能以包代管, 以便在施工过程中发现问题时及时制止。
(3) 做好员工的技能培训工作。#2接地变电缆头故障应该不是短时间内发生的, 而是存在了一段时间, 如果点检巡视人员注意点检, 应该可以通过听声音、测量温度等手段发现故障隐患。因此, 应做好员工的技能培训和工作责任心教育等, 以保证设备点检、维护等各项工作的有效性。
5 结束语
电缆终端头是将电缆和其它电气设备连接的部位, 其制作工艺质量、材料质量、使用方法等直接影响到供电的安全可靠性。而电缆终端头的制作工艺质量是一道重要门关, 把好这道关对电气设备的安全运行起着举足轻重的作用, 因此施工人员要认真对待电缆终端头的制作, 同时点检人员也要做好电缆头的巡检工作。
摘要：介绍韶钢某变电站一起电缆故障引发的接地变速断保护动作跳闸事故, 对事故原因进行了分析, 并提出了解决措施和防范建议, 以供相关专业人员参考。
关键词：三芯电缆,电缆头,绝缘自粘带,半导电自粘带,放电
参考文献
[1]上海市电力公司.变电运行操作技能必读[M].北京:中国电力出版社, 2001
[2]中国电力企业联合会.电气装置安装工程电气设备交接试验标准[M].北京:中国计划出版社, 2006
