马 涛,郜 志
(国网河北省电力公司邯郸供电分公司,河北 邯郸 056035)
10kV电缆中间接头制作工艺缺陷分析及改进措施
马 涛,郜 志
(国网河北省电力公司邯郸供电分公司,河北 邯郸 056035)
针对电缆中间接头部位易发生故障的情况,结合电缆中间接头制作工艺要点,从导体连接不良、电缆剥切损伤、接地线连接不实等方面对电缆中间接头制作工艺常见缺陷进行分析,并提出对应的改进措施。
10kV电力电缆;中间接头;导体连接。
随着城市化的不断发展,架空线路逐渐被电力电缆所替代。电力电缆本体是在生产厂家制造完成,而电力电缆的终端附件和中间接头附件则必须在施工现场进行制作安装。电缆附件制作时的工艺控制,直接关系着电缆线路的安全运行,如果存在工艺缺陷则会导致运行中电缆发生故障,造成客户停电事故。电缆中间接头虽然只占电缆线路的极小部分,统计表明,它却是最容易发生故障的部位。电缆中间接头制作工艺复杂,不容易被施工人员熟练掌握,这是影响电缆线路安全运行的主要因素。
a.导体连接良好。对于电缆中间接头,电缆芯线要与连接管之间连接良好,要求接触电阻小且稳定,与同长度同截面导线相比,对于新制作的电缆终端头和中间接头,其比值应不大于1;对于已运行的电缆终端头和中间接头,其比值应不大于1.2。
b.绝缘可靠。要有能满足电缆线路在各种状况下长期安全运行的绝缘结构,所使用的绝缘材料不应在运行条件下加速老化而导致绝缘强度降低。
c.密封良好。结构上要能有效地防止外界水分和杂质侵入到绝缘中去,并能防止内部绝缘剂向外流失,保持密封性。
d.有足够的机械强度。能适应各种运行条件,能承受电缆线路在正常运行中或外部故障情况下产生的机械应力。
e.能够经受电气设备交接试验标准规定的交流耐压试验。
f.焊好电缆终端头和中间接头的接地线。防止电缆线路流过较大故障电流时,在金属护套上产生的感应电压可能击穿电缆内护套,引起电弧甚至将电缆金属护套烧熔成洞[1]。
电缆中间接头制作工艺缺陷多会引发电缆运行故障,给电缆线路的安全运行造成威胁。结合现场实际工作,分析造成工艺缺陷的原因。
2.1 导体连接不良
a.受生产或保管时的条件影响,连接管内壁和电缆芯线表层难免会有杂质、毛刺和氧化物存在,这常常不会引起一般施工人员的重视,但对连接质量影响是非常严重的。
b.电缆芯线实际截面积与标称不符,或压接模具选择不当,或压接钳没有压到底,都会导致连接管压接不实。曾发现,甚至有的施工人员对连接管根本就没有实施压接。
c.在去除绝缘层环切时伤及芯线,虽然不是很严重,但线芯弯曲或蠕动时,会加剧损伤处断裂,从而造成导电截面减小而引起电缆运行发热缺陷。
2.2 电缆剥切损伤
主绝缘损伤多是由于在剥除外半导屏蔽层时下刀太深所致。主绝缘损伤,即使是很小的损伤,也会导致电场强度分布局部畸变,在运行中会加速绝缘老化,逐渐形成电树枝,最终将绝缘击穿。例如某小区10kV配电室011电缆,在2014年4月27日发生接地故障。通过剖析故障的中间接头发现,在中间接头主绝缘上有明显的划伤痕迹。由于电缆线芯正常工作电压在10kV,绝缘设计的厚度只有4.5mm,当主绝缘损伤后,局部厚度减薄,电场分布不平衡,电场强度增大,将电缆绝缘击穿。同时在绝缘上留下的刀痕在微观上有很大的间隙,更容易在绝缘中发生空隙放电,形成的电树枝将绝缘击穿。
2.3 忽视清洁工作
电缆接头制作时往往是在露天条件下进行,空气中的尘雾极易沾染到剥切好的电缆主绝缘表面上,剥除半导电层也会在主绝缘表面遗留杂质颗粒,从而造成电缆附件界面爬行放电,导致电缆绝缘击穿。
2.4 接地线连接不实
对于铜屏蔽或钢铠的接地,常常会被认为是单纯的保护接地,而不引起足够的重视。由于10 kV电力电缆的铜屏蔽和钢铠是在电缆两端同时接地的,当电缆所在区域高压电力系统发生接地故障时,会在铜屏蔽层和钢铠护层中流过较大的故障电流;当电缆所在的10kV系统发生单相接地故障时,则该10kV系统中的全部电缆的铜屏蔽和钢铠与大地之间都会流过一定量的电容电流。如果铜屏蔽或钢铠与接地线之间接触不良,将会引起电弧,甚至烧损电缆的主绝缘。
2.5 密封防水处理不完善
目前制作电缆中间接头的标准防水工艺,都是在绝缘管两端与电缆主绝缘之间使用防水胶,这样做虽然防止了外界水分的侵入,但不能有效防止已经受潮的电缆芯线中的水分向外界溢出。在日常施工中,特别是在电缆故障抢修中,电缆芯线进水经常发生。
针对电力电缆在制作过程中常见的几种类型缺陷,应在施工管理及制作工艺方面采取相应的措施,以消除或减轻故障带来的影响。为提高电缆设备的运行可靠性,消除电缆工艺缺陷危害,采取以下防范措施。
3.1 导体连接
a.在连接管压接前,应用砂纸打磨导体表层和连接管内壁以去除表面氧化物,并在接触面上涂以导电脂或凡士林,确保连接点的接触电阻小且稳定。
b.根据导体截面选择合适的压接模具,压完第一道后要检查是否压接可靠,必要时更换小一号的模具或在模具间增加金属垫片继续进行压接。
c.在连接管压接完成后应去除压痕尖角,并用挫刀将毛边打磨光滑,使连接管表面过渡连续、光滑、无毛刺,以避免运行中由于某处电场强度过于集中导致该处绝缘层老化加速。
3.2 电缆剥切
a.剥切是电缆专业人员的基本功,需要施工人员在平时多练习,注重掌握环切上一层而不伤及下一层的工艺手法。
b.在剥切半导电层时,应使用小圆挫在其规定尺寸沿圆周挫出一道槽,再使用电工刀沿轴线划几道痕,挫槽和划痕时要认真、仔细,不可伤及主绝缘。
c.施工人员在去除完半导电层后,应仔细查看主绝缘表面是否有刀痕;如果主绝缘表面存在刀痕,应使用砂纸打磨主绝缘表面以去除刀痕,而后在主绝缘表面均匀涂抹硅脂膏,以修复主绝缘。
3.3 清洁工作
a.制作电缆接头尽量改善作业环境,防止地面起尘或空中落尘。
b.清洗主绝缘要沿绝缘表面向半导层方向进行,以免半导颗粒污染主绝缘表面。
c.连接管打磨后要单独清洗,千万不能用接触过连接管或半导层的清洗纸清洗主绝缘。
d.在收缩绝缘管前,要保证主绝缘表面干燥无杂质。
3.4 接地线的连接
使用接地线在连接铜屏蔽或钢铠时,先要清除表面氧化层,使用恒力弹簧压紧或采用焊接工艺,还要做好密封措施,以防日后氧化造成接触不良。
3.5 密封防水措施
a.在制作电缆中间接头前,应先检查电缆本体内有无水分,若有水分应先进行排潮处理,可以对电缆进行抽真空充氮气驱除潮气。
b.故障抢修有时不得不在湿度较大的环境中进行,在缩绝缘管前,应对电缆主绝缘表面进行烘干,并均匀涂抹硅脂膏,防止主绝缘表面遗留水分。
c.在芯线连接管外表面包绕半导电带后,应在半导电带与电缆主绝缘结合部位缠绕一道防水胶,以防止电缆芯线内部残存的水分向外界溢出。在绝缘管的两端与电缆主绝缘之间缠绕一道防水胶,以防止外界的水分向电缆内部侵入。
电缆中间接头的制作工艺比较复杂,有些施工人员不能完全理解这些工艺要求的重要性,有些施工人员的责任心欠缺,有些施工人员没有熟练掌握制作工艺技巧,给电力电缆的安全运行留下了隐患。在制作电缆附件时,应有技术水平较高的技术人员现场监督指导,以便有效地防止制作工艺缺失。由于绝缘电阻测试和交流耐压试验不能有效地发现电缆附件的制作工艺缺陷,应该开展电力电缆的局部放电测量试验项目。
[1]史传卿.电力电缆安装运行技术问答[M].北京:中国电力出版社,2002.
本文责任编辑:罗晓晓
ProductionProcessDefectAnalysisandImprovementMeasuresof 10kVCableIntermediateJoint
Ma Tao,Gao Zhi
(State Grid Hebei Electric Power Corporation Handan Power Supply Branch,Handan 056035,China)
Aiming at the cable intermediate joint fault prone situation,combined with introduces the manufacturing technology of cable intermediate joint,this paper analyzes the common defects of the cable intermediate joint production process from the cable intermediate joint production technology,from the bad conductor connection,peeling and cutting injury,unreal ground lead connection and other aspects,and puts forwards the corresponding improvement measures.
10kV cable;intermediate joint;conductor connection
TM755
B
1001-9898(2015)02-0060-03
2015-01-23
马 涛(1981-),男,高级技师,主要从事电缆运维检修工作。