高压电缆中间接头故障原因及对策分析

国网青岛市黄岛区供电公司 柳叙贤

高压电缆是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响整个电力系统的稳定性和安全性。而高压电缆中间接头作为电缆连接的关键部位，其对电缆线路的正常运行具有重要意义。然而，高压电缆中间接头在实际运行中易出现各种故障，如漏气、漏油、过热等，这些故障不仅会导致电缆线路的停运，严重时还会引起电力事故[1]。高压电缆中间接头的故障可能导致电力系统中断，影响其稳定性和可靠性，进而对供电区域用户造成影响，导致重大的生产和生活损失。此类故障还可能引起电压波动和过电流，损害变压器和电动机等设备，增加维修成本，并对生产设备造成严重损害。

1 高压电缆结构及中间接头概述

1.1 高压电缆结构

高压电缆通常由导体、绝缘层、金属护套、保护层等部分组成。其中，导体是传输电流的主要元件，一般由铜、铝等导电材料制成。绝缘层是保护导体免受外界干扰和防止短路的重要元件[2]，一般由聚乙烯、交联聚乙烯等材料制成。金属护套主要用于保护电缆免受机械损伤和电磁干扰，一般由铅、铝等金属材料制成。保护层是用于保护电缆免受环境影响和外部损伤的外部保护层，一般由塑料、橡胶等材料制成。

1.2 高压电缆中间接头

高压电缆中间接头是将两根高压电缆连接在一起的重要元件，通常由导体连接管、绝缘层、金属护套、密封材料等部分组成。其中，导体连接管主要用于连接两根电缆的导体，一般由铜、铝等导电材料制成。绝缘层是用于保护导体连接管免受外界干扰和防止短路的重要元件，一般由聚乙烯、交联聚乙烯等材料制成。金属护套主要用于保护电缆免受机械损伤和电磁干扰，一般由铅、铝等金属材料制成[3]。密封材料主要用于保护中间接头免受水分、气体的侵入，保证电性能的稳定性和可靠性。在高压电缆中间接头中，根据其结构和用途的不同，可以分为以下几种类型。

1.2.1 绕接式中间接头

绕接式中间接头是采用绕接技术将两根电缆的导体连接在一起的一种接头。其优点是结构简单、连接可靠、成本低，但制作工艺要求较高，需要保证绕接部分的导电性能和机械强度。

1.2.2 压接式中间接头

压接式中间接头是采用压接技术将两根电缆的导体连接在一起的一种接头。其优点是连接可靠、电性能好，但制作工艺要求较高，需要保证压接部分的导电性能和机械强度。

1.2.3 热缩式中间接头

热缩式中间接头是采用热缩材料将两根电缆的导体连接在一起的一种接头。其优点是连接可靠、电性能好、密封性好，但制作工艺要求较高，需要控制热缩过程中的温度和压力。

1.2.4 浇注式中间接头

浇注式中间接头是采用浇注技术将两根电缆的导体连接在一起的一种接头。其优点是连接可靠、电性能好、密封性好，但制作工艺要求较高，需要控制浇注过程中的温度和压力。

2 高压电缆中间接头故障原因分析

2.1 设计和制作问题

高压电缆中间接头的设计和制作过程中，由于设计不合理、制作工艺不当等可能导致接头在制作过程中存在缺陷和隐患，如导体连接不紧密、绝缘层厚度不均等，进而引起故障。

2.2 运行环境影响

高压电缆中间接头在运行过程中，受到环境因素的影响，如温度、湿度、化学腐蚀等，可能导致接头处的材料性能发生变化，如绝缘层老化、金属护套腐蚀等，进而引起故障。

2.3 过载操作

高压电缆在过载情况下运行，由于电流过大，产生大量的热量，可能导致接头处的材料进一步老化和性能下降，进而引起故障。

2.4 安装和维护问题

高压电缆中间接头的安装和维护过程中，由于安装不当、维护不及时等因素可能导致接头在使用过程中受到外力损伤、振动、松动等情况，进而引起故障。

2.5 绝缘击穿

高压电缆中间接头处的绝缘层在受到过电压、绝缘老化、材料缺陷等影响时，可能导致绝缘击穿，引起短路故障。

2.6 电缆头接地问题

高压电缆中间接头处的金属护套和导体连接管在接地过程中，由于接地不良或未正确接地等可能导致接地电阻过大或出现悬浮电位等问题，进而引起故障。

2.7 老化问题

高压电缆中间接头处的材料在长时间使用后，由于高温、氧化等的影响，可能导致材料逐渐老化、变硬、龟裂等现象，进而引起故障。

3 高压电缆中间接头故障对策分析

3.1 优化设计和制作工艺

在高压电缆中间接头的设计和制作过程中，需要优化设计和制作工艺，确保接头结构合理、材料质量可靠、制作工艺规范，例如采用先进的绕接、压接、热缩等技术，保证接头连接可靠、电性能稳定[4]。

3.2 加强运行环境监测和维护

在高压电缆中间接头运行过程中，需要加强环境监测和维护，定期检查接头的温度、湿度、腐蚀情况等，及时发现并处理潜在的故障隐患。同时，建立完善维护保养制度，定期进行中间接头的维护和保养工作。

3.3 规范操作和过载保护

在高压电缆操作过程中，需要遵守相应的操作规程，避免操作不当导致接头故障。同时，为电缆设置合适的保护装置，防止过载电流对中间接头造成损坏。

3.4 提高安装质量和技术水平

在高压电缆中间接头安装过程中，需要提高安装质量和技术水平，确保安装位置正确、连接紧固、密封良好[5]。

3.5 加强绝缘保护和绝缘材料研究

在高压电缆中间接头处，加强绝缘保护，如采用高性能的绝缘材料、增加绝缘保护层等措施，提高接头的绝缘性能。同时，加强绝缘材料的研究和开发，提高材料的耐高温、抗氧化等性能，降低绝缘故障的风险。

3.6 确保正确接地和降低接地电阻

在高压电缆中间接头处的金属护套和导体连接管接地过程中，确保正确的接地方式和接地电阻，避免接地不良导致故障。

3.7 建立定期检测和故障处理机制

建立定期检测和故障处理机制，对高压电缆中间接头进行定期的电性能、机械性能等检测，及时发现并处理存在的故障问题。

3.8 应用智能监测技术

引入智能监测技术，如传感器、监测系统等，实现对高压电缆中间接头的实时监测和数据采集[6]，能够及时发现异常情况并发出报警信号，有助于快速定位和处理故障问题。

3.9 强化安全管理措施

加强高压电缆的安全管理措施，制定应急预案和防范措施，增强相关人员的安全意识和应急处理能力。在发生故障时能够迅速响应并采取有效措施，确保人员安全和电力供应的稳定性。

3.10 推广先进技术和经验

在行业内推广先进的中间接头制造技术和维护经验，促进高压电缆中间接头技术的不断提升和发展。通过加强技术交流和培训[7]，提高相关人员的技能水平，为故障预防和处理提供更加有效的支持和保障。

4 案例分析

某城市电力系统发生了一起高压电缆中间接头故障，导致城市中心区域停电。抢修人员对故障进行了检查和分析，具体情况如下。

4.1 故障现象

抢修人员到达现场后，发现该区域的高压电缆中间接头处有烟雾冒出，同时电缆井内也存在明显的烧焦气味。

4.2 故障原因

通过对故障现场的进一步检查，发现高压电缆中间接头处的导体连接不良是导致故障的主要原因。具体来说，由于导体连接处的紧固螺丝松动，使导体接触电阻增加，长时间运行导致该处发热严重，最终引起了绝缘烧毁和烟雾冒出现象。

4.3 故障影响

由于故障发生在城市中心区域，停电对周围居民和企事业单位的生产生活造成了较大影响。电力部门启动了应急预案，调集了抢修人员和设备进行修复。

4.4 抢修过程

在明确了故障原因后，抢修人员立即采取了相应的处理措施。对高压电缆中间接头处的导体进行了重新连接处理，确保导体接触电阻符合要求。

4.5 修复效果

经过抢修人员紧张地修复，该高压电缆中间接头故障得到了成功修复，电力供应逐渐恢复。在修复过程中，电力部门还加强了对周围区域的监控和安全措施，确保修复过程中没有发生新的故障和安全事故。

4.6 预防措施

目前高压电缆附件中间接头运行中出现了漏油、炸头事故，保证线路安全、稳定运行，对高压电缆附件接头进行一对一更换，消除安全隐患。“一换一”方案：将原电缆线路中的中间接头、户外终端进行拆除并重新在原位置安装新接头进行替换，不增加电缆或更换电缆。考虑到原线路中的电缆长度没有预留，且存在电缆无法拖动和提升的情况，因此考虑采用 “一换一”的方案。在拆除具有安全隐患的中间接头和套管终端时，需尽可能保证原电缆的完整性，并在此基础上使用常规110kV 整体预制式中间接头，对原中间接头采取“一换一”方案。

通过这个案例可以看出，高压电缆中间接头故障对电力系统的稳定运行具有重要影响。为了预防和减少这类故障的发生，电力部门应加强对高压电缆中间接头的定期检查和维护工作，提高设备运行的安全性和可靠性。

5 结语

本文深入分析了高压电缆中间接头的故障原因及应对措施。明确指出，中间接头的正常运行对电力系统稳定性至关重要。故障受多种内外因素影响，需全面考量。通过加强设备维护、提高施工质量、优化环境管理、选用适宜材料及改进安装方法，可有效降低故障风险。为有效预防和解决故障，建议从以下几方面着手：一是增强设备巡查和检测，及时发现并处理潜在问题；二是严格控制施工和材料质量，确保各环节达标；三是深入研究并应用新技术、新材料，提升设备性能和可靠性。通过这些措施，可显著降低中间接头故障率，保障电力系统的安全稳定运行。