安装质量缺陷导致电缆头击穿故障分析

程美林，王兴珠，巩志刚，冯鹏洲，张爱良

（中国石油塔里木油田分公司，新疆 库尔勒 841000）

1 某油田电力线路现状及电缆头故障统计

随着油田的滚动开发，新建的配套变配电所越来越多，电力电缆头的使用量也越来越大。电缆头击穿故障常见于新建电力项目投产期间或运行初期。根据电力生产管理部门的统计，某油田电网近年来平均每年发生电缆头故障约10余起，基本上都在投产时或者投产后两三年内发生，这一时期是新建电力项目电缆头故障高发期。

目前该油田供电线路电压等级有220 kV，110 kV，35 kV 和 10 kV 4 种，除 220kV 供电线路和变电所划归地方电网管辖外，其余由该油田管辖。该油田电网10 kV电缆头有2 000多套，35 kV 电缆头有300多套，随着新建产能项目的不断投入运行，电缆头的数量还在不断增长。

电力建设单位和施工单位较重视电压较高的35 kV 和 110 kV 电缆头的安装，而对 10 kV 电压等级的电缆头施工往往不够重视，同时，该油田各级线路中10 kV电力线路及开关柜最多，从而造成10 kV电缆头故障的次数最多(见表1)。

电缆头击穿故障的原因很多，但根本的原因是电缆头的安装质量不良，存在缺陷。

2 电缆头安装质量缺陷原因分析

电缆头安装是一项精细的技术工作。电缆头安装质量不良会留下缺陷。这些缺陷在进行电缆试验时，严重的会被立即发现，但也有一些不能被立即检查出来，这与投产初期电力负荷较小，电缆缺陷并不一定能立即暴露出来有关。在后期运行过程中，随着电力负荷不断增加，运行时间不断延长，电缆头缺陷不断发展、恶化，最终以电缆头击穿、着火等形式表现出来。

造成电缆头安装质量缺陷的原因有很多，图1是电缆头安装质量缺陷的树状分析。

表1 近2年某油田电力线路电缆头故障统计

图1 电缆头安装质量缺陷原因树状分析

2.1 施工人员因素

电缆头安装人员素质不高，责任心不强，做出的电缆头质量差，将不可避免地在后期运行过程中发生电缆头绝缘击穿故障。油田电力建设项目很多都处在沙漠、戈壁区域，长期在沙漠、戈壁区域工作，施工人员会产生烦躁的情绪，在新疆地区这种现象叫做“沙漠综合症”。此症会使施工人员情绪不稳，从而引起施工质量缺陷。另外，在对在建电力建设项目施工安全检查中，曾发现现场施工人员无电力电缆施工证就进行上岗安装作业，部分施工人员存在野蛮施工、破坏性施工等现象，这些都会给电力电缆头安装质量埋下隐患。

2.2 现场环境因素

在新疆地区，由于地区气候特点，春秋季节为沙尘天气，夏季高温、冬季寒冷，并且由于施工区域远离城镇，社会依托差，现场安装条件较简陋。在安装过程中，如未采取相关安装环境的控制措施，将很容易引起安装质量不过关，留下安全隐患。

2.3 材料质量因素

材料的质量将直接影响电缆头的安装质量，电缆头附件的材料应采用正规知名厂家生产的产品。在电力建设项目中，曾经遇到因采用不合格、假冒的电缆头安装材料，引起返工的质量事故。可能引起电缆头附件质量的环节很多，包括设计、制造、采购、运输、存储、入厂验收、施工等，任何一个环节出现差错，都会影响电缆头的安装质量。

2.4 工器具因素

施工专用工器具对电缆头安装质量也有一定的影响，使用非专用工器具将无法保证安装质量。

2.5 安装方法因素

电缆头安装人员是否按照电缆头安装工艺和安装程序进行施工，将极大的影响电缆头的安装质量。在安装过程中，应严格遵守生产厂家提供的安装说明书，应特别注意可能影响安装质量的细节部位的处理，如半导电层、绝缘层等部位的处理，这些细节部位若处理不当极易留下隐患。该油田英买力变电所的开关柜电缆头击穿故障，就是由于安装时对电缆头的电缆半导电层处理不当，引起绝缘层划伤，导致划伤处电场强度变化造成的。

3 对策及建议

3.1 关于施工人员影响的对策

电缆头的安装是一项很成熟的技术，施工质量的好坏，关键在于现场安装人员的操作技能。在影响电缆头安装质量的所有因素中，人的因素是最重要的，只有控制好人的因素，才能确保安装质量。在项目施工阶段，建设单位应严格执行电缆头安装工艺，在安装现场加强施工监督或者采取监理工程师旁站监理，确保安装全过程受控。应加强对施工人员的管理，重点检查电缆头安装人员是否有资质，资质证书是否有效，安装技能是否能够达到要求，现场安装是否严格按照厂家提供的工艺安装说明书进行等。发现不符合安装要求的，应及时进行纠正或返工，避免在安装过程中产生瑕疵或隐患。

3.2 关于环境影响的对策

对现场环境实施有效管控，根据实际情况采取相应措施，如搭建临时施工帐篷、驱潮、升温等，营造施工小环境。在满足安装条件的前提下，方可进行电缆头安装作业，确保安装质量。电缆头从开始剥切直到安装完成必须连续进行，并防止污秽、潮气侵入，保证施工质量。

注意电缆头安装细节，时刻保持电缆头安装过程中环境因素受控。如新疆夏季炎热，安装人员体力劳动容易流汗，要防止汗滴、碎屑、沙尘等混入电缆头。在保持现场安装环境符合要求的同时，要重视安装过程中的这些细节，确保整个安装过程质量受控，防止留下质量隐患。环境影响是安装现场客观存在的制约因素，但也是可以控制的因素。只有控制好现场施工环境，保持施工环境符合安装要求，才能保证施工质量。

3.3 关于材料影响的对策

安装前，应认真核对检查进场材料是否与设计图纸相符，检查电缆附件材料质量是否合格，是否存在变形、损坏等质量缺陷，只有经检查质量合格的安装材料才允许进入安装现场。

3.4 关于工器具影响的对策

采购电缆附件材料时，要求厂家配备相应的专用工器具，如采购厂家推荐采用的电缆头接线端子专用液压钳等。有专业的工器具，并正确地使用这些工器具，才能够有效保证施工质量。

3.5 关于安装方法影响的对策

在电缆头安装过程中，施工人员应严格遵守厂家安装说明书的要求，不能凭经验办事。在安装过程中对工序有怀疑时应立即停止施工，及时跟生产厂家技术人员联系，确认后再进行施工，必要时可请厂家技术人员到现场指导安装。

3.6 建议

(1) 鉴于油田电力电缆头故障高发，运行单位应加强电缆绝缘检查及运行监控，严格按照《电力设备预防性试验规程》《电缆线路施工及验收规范》进行电缆试验及验收，做好电力电缆的绝缘监测、检查工作，发现异常及时处理。

(2) 现在高压配电柜都具有“五防”功能，在正常带电运行过程中，无法打开柜体门进行电缆头的红外成像温度检测，只能透过玻璃视窗进行温度检测，存在电缆头温度检测不准的情况。在怀疑或者发现电缆头发热的情况下，现场值班人员应加强对开关柜进行巡视、检查。运行单位可以考虑对高压开关柜进行技术升级改造，如采用高压电缆光纤测温技术，高压开关柜内置红外测温装置等，在满足开关柜安全防护要求的前提下，实现对开关柜内的电缆头实时温度检测。

4 结束语

电缆头安装是电力建设项目中一项非常重要的工作内容，安装质量的好坏直接影响着电力设备能否安全运行。在电缆头安装时，应做好质量控制，严把安装质量控制关，有效控制影响安装质量的人、机、料、法、环等相关因素，切实提高电缆头的安装质量，避免电缆头击穿故障发生。

1 夏新民．电力电缆头安装与故障测寻(第二版)[M]．北京：化学工业出版社，2012.

2 沈黎明．电力电缆施工[M]．北京：中国电力出版社，2013.

3 王  伟．交联聚乙烯绝缘电力电缆技术基础(第三版)[M].西安：西北工业大学出版社，2011.