110kv电缆中间接头制作技术探讨

汪婷漪

摘 要：文章针对110kV电缆头制作过程中普遍存在的因界面压力、电缆主绝缘回缩、受潮和施工环境等问题的介绍，分析了各环节应注意的问题，提出相应对策。以供参考！

关键词：界面压力 应力锥 击穿场强 应力 气隙

随着电力事业的飞速发展与电力供应可靠性的提高，电力电缆的使用量发了惊人的变化，特别是近年来交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆（以下简称XLPE绝缘电缆）的使用，现场技术工人迫切需要了解有关XLPE 绝缘电力电缆的技术性能、安装运行及交接试验等方面的知识。

1.绝缘界面的性能

在电缆附件的绝缘中有不少多种介质交界的地方，不同介质的交界面称为界面。XLPE电力电缆，由于其交联聚乙烯材料独特的绝缘特性，使这种电缆的绝缘强度很高，在一般情况下，本体主绝缘击穿的可能性很小。同时配套的电缆附件，不论是什么形式（如热缩、预制、冷缩、插接式等）都是用具有较高绝缘特性的绝缘材料制成，附件本身的绝缘也不成问题，所以只剩下电缆绝缘本体和附件之间的界面绝缘问题。可以把界面设想为一层很薄且由多种介质复合的绝缘物体，这种绝缘中包含有不均匀散布的材料粒子、上下绝缘凹凸物、少量水分、气体和溶剂等，由于以上各种因素及外界压力的作用，使界面基本上没有本征的电气参数，这些参数随内因和外界条件的变化而变化。问题的严重性还在于这些界面往往处在电缆附件绝缘高场强的位置，例如中间接头的反应力锥处、终端的应力锥根部等位置。这就使它成了制约整个电缆附件绝缘性能的决定因素，也成了电缆附件绝缘的最薄弱环节。

1.1电缆绝缘表面的处理。常规的电缆绝缘表面的处理方法是用刮刀、玻璃片等工具刮削后用砂纸抛光。对110kV及以上电压等级的高压交联电缆附件来说，电缆表面的超光滑处理是一道十分重要的工艺。处理电缆绝缘表面用的砂纸目数应该在600目以上， 这样才能保证绝缘表面有很好的光滑度， 从而提高局部放电电压。

1.2界面压力。界面压力的重要性如图2所示。这是从实验室得到的XLPE 电缆附件界面的绝缘强度与界面上所受的压紧力的关系曲线。可以看出，界面的绝缘强度与压紧力呈指数关系。界面压力达到98kPa时界面的击穿场强达到3kV/mm；如果界面压力达到500～588kPa，界面的击穿场强就能达到11kVmm。

因此，提高压紧力能有效提高界面的绝缘强度。但不要简单地认为，只要接头时多用一点劲就可以提高界面压紧力了。界面压紧力除了取决于绝缘材料特性外，还与电缆的绝缘直径的公差和偏心度有关。有时候相同电压等级、相同的导体截面，不同的生产厂家电缆的绝缘直径和偏心度会相差很多。如不注意这一事实， 配用的预制型电缆附件难免出现因界面压紧力不够而降低电缆附件电气裕度或者界面压力过大而损坏橡胶预制件的可能。作为从事安装高压交联电缆附件接头的工作人员应该知道和牢记这一条原理， 严格按照工艺规程处理界面的压紧力。

2.绝缘回缩问题

XLPE电缆在生产时， 电缆的内部会留有应力， 这应力会使电缆导体附近的绝缘向绝缘体中间呈收缩的趋势。当切断电缆时， 就会出现电缆绝缘逐渐回缩和露出线芯的现象。这种电缆绝缘内部的应力会随时间而缓慢地自行消除， 但是往往需要很长时间才能全部消失。这对仅有制作油纸电缆附件经验的工作人员来说是一个非常需要注意的问题。例如图1所示： 一个高压电缆中间头在发生绝缘回缩问题后造成的后果。

从图1中可以看到，一旦电缆绝缘回缩后，中间接头中就产生了能导致中间接头致命的缺陷）气隙。在高电场作用下，气隙很快就会产生局部放电，导致中间接头被击穿。但在现场施工时， 花很长的时间等待绝缘内部的存留的应力自行消除是不可能的。为了消除回缩应力，常用方法是用加热带绕包在每相电缆上（绕包在电缆外半导电层上即可），加热到80～90e， 保持8～12h。这样处理过的电缆95%以上的回缩应力能够被消除。剩余的部分应力在电缆附件设计时已经考虑到这一事实。例如：在预制型附件的设计中， 导体连接管附近的半导电屏蔽设计得比较长，使半导电屏蔽的两端分别搭盖在电缆绝缘上10～15mm，如图2所示。由此可见，在电缆附件安装好后，即使电缆绝缘还有些回缩，导体的半导电屏蔽仍旧可以克服回缩造成的缺陷。

3.防潮与防水

有些人认为XLPE 电缆不怕受潮和进水， 即使电缆两端密封不好， 电缆内进入一些水分也不要紧， 这种观念是错误的。XLPE 电缆进水后短时间一般不会发现问题， 即使电缆导体进水在进行直流耐压试验和泄漏电流试验时也不会发现影响电缆使用的问题。但是， XLPE 电缆进水后， 在长期的运行中会出现水树枝现象， 即电缆导体内的水分呈树枝状进入XLPE绝缘内， 从而使XLPE绝缘性能下降， 最终导致电缆绝缘击穿。XLPE电缆受潮的主要路径之一是从电缆附件进潮气或进水。电缆附件的密封一般来说总是比电缆本体差一点。潮气或水分一旦进入电缆附件后， 就会从绝缘外铜丝屏蔽的间隙或导体的间隙纵向渗透进入电缆， 从而危及整个电缆系统。

4.安装

4.1电缆接头安装人员必须是经过专业培训和掌握所施工的附件专用安装手册的有经验人员，还必须具有较高的电气原理知识和高度责任心。

4.2 施工现场应保持清洁、无尘土。一般情况下， 施工现场的环境温度应高于5e，相对湿度不应超过75%。必要时可以采取搭帐篷和安装空调等措施来满足上述对现场的要求。

4.3安装前，应该仔细阅读制造厂提供的产品安装说明书，认真清点附件数量。严格按照制造厂规定的安装程序进行安装。施工人员不得擅自更改电缆的剥削尺寸和电缆附件的安装位置，更不允许用其它材料替代电缆附件内配套材料。

5.结束语

为适应电力电缆技术不断快速发展， 要求施工人员在实践工作中不断地探索和学习新的技术、发现新的问题， 实现电力电缆专业的技术进步。