电力电缆头故障击穿分析及防范措施

姜斌 伊力汗木 ·艾尼 孙畅

摘要：电力电缆是用于传输和分配电能的电缆。电力电缆主要由电缆芯、绝缘层、屏蔽层和保护层组成。电力电缆最容易出故障的就是电缆头。在长期的运行过程中绝缘老化、电缆头制作工艺不合格等容易造成电缆头爆炸故障进行详细分析，并提出了防范措施。

关键词：电力电缆 电力电缆头故障 分析 防范措施

引言

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆。电力电缆常用语城市地下电网、发变电站引出线路，工况企业内部供电等。电力电缆主要由电缆芯、绝缘层、屏蔽层和保护层组成。电力电缆最容易出故障的就是电缆头。在长期的运行过程中绝缘老化、电缆头制作工艺不合格等容易造成电缆头爆炸，本文针对一起电缆头爆炸故障进行分析，以防范未然。

1、原因经过

2021年5月22日，国网吐鲁番供电公司带电检测人员在对110kV红岭变电站35kV开关柜进行超声局放检测、暂态地电压检测时。发现110kV红岭变电站35kV红泰线开关柜后柜下部存在异常放电信号，疑似放电缺陷。结合后期停电计划检查试验，并解体电缆头发现电缆头制作工艺不合格，未在主绝缘与半导层过渡处进行倒角处理即铅笔头形状且电缆本体存在划痕，随后，对ABC三相电缆终端重新制作，并进行绝缘、耐压试验，送电后，再次进行超声波和地电压复测，未发现任何放电信号。

2、检测分析方法

2.1暂态地电压和超声波检测

2017年5月22日，国网吐鲁番供电公司带电检测人员对110kV红岭变电站35kV高压室开关柜开展暂态地电压、超声局放检测。检测过程中发现35kV红泰线3512开关柜超声局放检测数值超标，部分数据如表1：

表1 35kV红泰线3512开关柜及相邻开关柜带电检测数据

序号	开关柜编号	暂态地电压测试数据（相对金属值）（dB）					超声（dB）
		前中	前下	后上	后中	后下	后下
1	3511红烽线	12	15	14	12	14	3
2	3512红泰线	11	14	13	15	13	20
3	1#主变3501	11	14	13	13	11	3
备注		空气TEV读数： 0金属TEV读数：11空气超声读数：0 超声波局部放电测试时采用40kHz非接触式模式

通过对表1数据分析可以看出35kV红泰线3512开关柜明显存在幅值较大超声波放电信号，且开关柜后下部放电信号最大，为20dB，超出了注意值的范围。但TEV信号不是很明显，可能存在放电信号或者震动。但由于通过仪器耳机传出超声信号声音中含有急促的、尖锐的、连续“啪啪”声。初步判断，3512开关柜后柜下部存在局部放电缺陷，且幅值较大。建议停电检查。

2.2停电检查

2017年5月27日，对3512开关柜内设备进行检查试验，并且对柜内设备分别进行耐压试验。当对电缆进行绝缘电阻试验、交流耐压试验时。绝缘试验结果合格，但是在耐压试验的过程中B相电缆终端存在异常放电声音且电流增长。耐压后再次进行绝缘电阻测试，B相绝缘电阻略微下降。判断35kV红泰线B相电缆存在问题。

2.3处理措施

随后，对35kV红泰线电缆终端接头进行解体检查发现电缆头制作工艺不合格，电缆头应力锥未压在主绝缘与半导层之间未在主绝缘与半导层过渡处进行倒角处理制作缓坡、电缆本体存在划痕，经过长时间运行导致绝缘性能异常， 产生放电信号。电缆头内部表面多处有局部放电痕迹（黑斑）如图1、图2所示：

图1 35kV红泰线B相电缆终端未做倒角处理

图2 35kV红泰线B相电缆终端未做倒角处理应力管压接错误

正确的工艺如图3所示：

图3 电缆正确工艺

随后，对ABC三相电缆终端重新制作，并进行绝缘、耐压试验，试验合格后送电。

3经验体会

（1）开关柜超声波、暂态地电压局部放电检测技术对发现开关柜内放电缺陷、电缆局部放电缺陷是行之有效的，工作的过程中应加强对电力电缆的局部放电检测。

（2）开关柜的放电因素很多，电缆头制作工艺质量问题是产生本次放电的原因，通过超声波带电检测手段正确做出判断，采取有效措施，从而避免电缆事故的发生。

（3）首先在电缆验收时应加强施工单位电缆终端头制作人员资质检查。对于类似电缆终端头等隐蔽性工程，要求施工单位在施工前提前通知验收人员介入，对终端头制作过程及实验过程进行旁站验收，目前公司已下发正式文件，要求施工单位在终端制作至少三天前通知验收人员，在终端制作和试验时时验收人员将采取全程旁站的形式进行验收。

（4）电缆终端关键验收点。根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-2006）金属技术监督验收细则，根据工艺图纸要求确定金属套剥除位置，剥除金属套时应严格控制切口深度，严禁切口过深而损坏电缆内部结构，金属套断口应进行处理以去除尖口及残余金属碎屑。预制式终端应保持直线状态，必要时采取刚性固定措施，严禁应力锥部位受力弯曲变形。压接前，检查压接管的平直度。围压压接每压一次，在压模合拢到位后应停留10s～15s，使压接部位金属塑性变形达到稳定。压接完成后，应确认接管延伸的长度符合工艺要求。应对以上几条关键工艺严格检查。

参考文献

1、《输变电设备状态检修规程》 （Q/GDW 1168-2013）

2、李建明《高压电器设备试验方法》 中国电力出版社

3、李明《电气试验》甘肃电力出版

作者简介

姜斌 汉族 生于1991年07月 本科学历 2015年7月毕业于辽宁工业大学电气工程自动化专业，2015年7月在吐鲁番供电公司参加工作，主要从事高压试验工作，先后获得吐鲁番供电公司省公司疆电好老师技能竞赛二等奖、电气试验竞赛、变电检修技能竞赛团体三等奖等。创新“取油样专用工具”取得实用新型专利。

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