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冷缩电缆接头故障原因分析和处理
2001年9月30日20时10分,优越路开关站优开10板突然发生速断跳闸。该板电缆线路为铜芯交联聚乙烯电SEBS发泡材料的开发力电缆,长1130m,15kV普通冷缩中间接头2个,是太阳城开关站主进回路。通过测寻定位,故障点在万家百货商场处#1中间接头。此接头于2001年4月27日制作并通过DC35kV/15min试验合格,7月17日又通过幼儿教具直流耐压试验后正式投入运行。但仅运行两个半月就发生绝缘击穿,是我局发生的第一例冷缩电缆接头故障。
2原因分析
冷缩电缆接头,现场仪器施工简单方便,其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性,只要抽出内芯尼龙支撑条,可紧紧贴服在XLPE电缆上,不需要使用加热工具,克服了热缩材料的缺点(热缩附件没有弹性,在电缆运行时热胀冷缩的过程中,会与电缆本体之间出现间隙)。所以,我局在2001年后城改造中使用的的电缆线路中均为冷缩电缆附件。冷缩电缆附件是一项新材料和新技术的应用,由于短期内对该项新工艺的操作4、耐热性掌握也有不足之处,因而对该起故障很有必要进行认真分析,查找原因,从中吸取教训,采取措施,提高施工质量,确保电缆线路的安全运行。
我们知道,电缆接头的电场是一个畸变电场提高系统的频响和工作稳定性,造成电场畸变的主要原因是:做接头时,XLPE电缆的铜屏蔽层、半导体屏蔽层、绝缘层、线芯都必须进行剥切,在电缆接头线芯和屏蔽层的切断处,会产生随着经济的回暖电应力集中现象,电场强度最大,是整个接头的薄弱环节。同时,现场条件较差,不可避免会侵入灰尘保温货车、气体、水分等杂质。因而导致XLPE绝缘发生击穿的主要原因是出现水树枝、电树枝、电化树枝3类现象。
为了便于及时分析,在现场对接头进行了解剖,发现:
(1)冷缩硅橡胶绝缘套管一侧边缘被电弧烧熔成一个直径约2cm的孔洞,位于XLPE电缆半导体屏蔽层部位。
(2)将冷缩硅橡胶绝缘套管剖开后,XLPE电缆绝缘层表面有明显放电碳化通道,该通道从线芯一直到电缆绝缘半导体屏蔽层剥切口。由此可见,该电缆击穿是接头处绝缘表面放电造成的,说明冷缩套管与电缆绝缘表面结合处存在场效应管气隙、杂质形成的绝缘薄弱环节。
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