電纜終端頭故障分析與預防措施

我縣隨著城網改造工程深入開展，為施工方便、減少線走廊的占地面積，提高供電的可靠行，在變電站10kV線路出線段，工業園區客戶10kV供電線路進線段，城鎮10kV配電線路、箱式變10kV電源進線等，都設計選用了YJLV22～8.7/15kV橡塑絕緣電力電纜供電。電纜終端頭早期配用熱縮終端頭，后期配用冷縮終端頭，但電纜線路投入運行3～5年后，電纜終端頭每年都多次發生過故障，造成變電站或線路分段開關跳閘。直接影響了10kV城網供電的可靠性。

為了吸取故障教訓，經運行人員、電纜終端頭制造人員、銷售單位共同研究探討，分析了發生故障的原因，并提出了防止故障的技術措施，以便和大家共同探討。

一、電纜終端頭發生故障的情況

1.電纜終端頭故障情況的比較

在水泥電桿上安裝運行的戶外10kV電纜終端頭發生故障的數量較多。其中電纜終端頭距電桿和線路導線梯接點距離較小，使三相冷縮管彎曲受力，這樣設計安裝的電纜終端頭在冬季和初春溫度較低的情況下運行最容易發生故障，從電纜終端頭型號比較，熱縮電纜終端頭較冷縮電纜終端頭發生故障的數量較多。

在變電站10kV配電室內、電纜線路電纜分支箱、箱式變內，10kV戶內電纜終端頭運行中卻很少發生故障。另外，在城網安裝運行的電纜終端頭較農村10kV電網故障率也較高。

2.電纜終端頭故障損壞情況。電纜終端頭在運行中發生故障時，一般是先引起10kV系統單相接地，短時間后擴大為兩相或三相短路故障，造成線路斷路器跳閘。故障后經檢查，發現電纜終端頭已燒壞。燒壞部位是從終端頭的指套起至戶外終端(防雨裙)之間，將兩相或三相的冷塑管，絕緣體燒壞，暴露出芯線也被燒傷，其中接地故障相燒傷最嚴重。冷縮電纜終端頭故障后損壞情況如圖所示：

二、電纜終端頭故障原因分析

1.運行環境的影響

桿上安裝運行的戶外電纜終端頭，常年受風、雨、雪、雷電的侵襲及溫度諸因素的影響，經多年運行后，使絕緣老化而損壞。室內，箱內安裝運行的戶內電纜終端頭不受上述環境的影響，絕緣不易老化，所以很少發生故障。桿上戶外電纜終端頭在電纜線路的首段。首先受到雷電過電壓的侵襲，當避雷器放電時，雷電流通過地線接地裝置流入大地，會在接地裝置的電阻上產生壓降，如果電纜接地裝置的電阻大于10Ω。產生的壓降較大，加上避雷器的殘壓，會加在電纜芯線至終端頭的絕緣體上，會使相線絕緣放電擊穿。而室內戶內電纜終端頭在電纜線路的末端，它和變壓器安裝的避雷器公用一個接地裝置，變壓器接地裝置的接地電阻一般小于4Ω。避雷器放電時，放電電流在接地裝置上產生的壓降小。所以戶內電纜終端頭不易因過電壓發生故障。另外，因電纜線路有防止雷電壓的作用，所以電纜分支箱內的戶內電纜終端頭，雖然沒有設計安裝10kV避雷器，也很少發生故障。

2.施工現場環境的影響

戶外電纜終端頭的制造，必須在天氣晴朗、空氣干燥，相對濕度在70%以下時進行，更不能在雨天、雪天進行，如果在空氣濕度大于70%的環境下制造，終端頭的配套材料和絕緣體表面都會附有水氣，冷縮管收縮后，管內部和電纜絕緣體表面凝結的水氣，在電場作用下就會產生樹枝劣化。運行中，在高溫和交流電場作用下逐步向電樹枝轉移，這勢必降低冷縮管冉緱婢緣強度形成內閃，直到絕緣擊穿造成故障。另外，在制造終端頭過程中，如果施工現場有飛揚的灰塵或紙屑，或手戴有雜質不干凈的手套，剝電纜外護套、鎧裝、內襯套、銅屏蔽，外半導層等工作時，有害塵埃沾染到配套材料和絕緣體表面，外半導層又沒用清潔紙清潔干凈，從而在運行中使配套材料和絕緣體界面爬行放電，導致縱向擊穿電纜絕緣，造成故障。

3.制造工藝技術水平的影響

電纜終端頭制造工藝標準要求嚴格，它應由具有制造經驗技術較高的專職人員進行。否則會影響制造質量。

剝切電纜的外護套，鋼鎧和內襯層、銅屏蔽、外半導層時，剝去和保留的尺寸不符合廠家要求。半導層是均勻電纜絕緣體表面電場的，三相保留和剝除尺寸要求一致，剝切時可能傷及絕緣體和線芯。制造中纏填充膠、纏自粘帶、半導電帶等層數不夠。最重要的是固定密封管，密封管和端子間有間隙時，但沒有用密封膠密封好，同時也沒用密封膠密封好冷縮指套，都會從這兩處進潮氣、進水，降低了終端頭的絕緣水平。電纜終端頭制造好后，有沒有做20HZ——300HZ諧振耐壓試驗，一些制造缺陷沒有發現處理。以上制造中存在的缺陷，都會給運行留下故障隱患，影響電纜終端的安全運行。

4.設計安裝不當的影響

桿上設計安裝的電纜終端頭，距桿和線路導線或刀閘接線點距離較近，接線后三相冷縮管嚴重彎曲受力，有的幾乎接近水平，使戶外終端起不到防雨作用，容易從冷縮指套處進水，冷縮管直徑有隨導線芯線直徑變化而變化的特點，(熱縮管不能)，但由于冷縮管嚴重彎曲受力，就不能隨導線直徑變化而變化。長期彎曲可能使冷縮管變形產生裂紋，使冷縮管和絕緣體之間形成間隙，當間隙內存有水氣時，到了冬季溫度較低時，會在絕緣體和冷縮管內部表面凝結成冰層，這樣就降低了冷縮終端頭管內絕緣強度，在交流電場作用下形成內閃，致使某相絕緣擊穿放電，所以這樣設計安裝的電纜終端頭在冬季和初春溫度較低的情況下運行很容易發生故障。