工程实践冷缩电缆接头故障分析
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10kV冷缩电缆终端故障原因分析与防范措施摘要:随着社会市场经济的发展,电力需求不断增大,对于供电质量提出了更高的要求,作为变电站中的重要组成部分,10kV冷缩电缆终端在其运行过程中,由于受到各种因素的影响,出现各种各样的故障是难以完全避免的,本文就主要对其常见故障的故障原因进行简单分析,并提出相应的防范措施,对于其运行安全稳定性的提升具有积极的作用。
关键词:10kV;冷缩电缆终端;故障原因分析;防范措施0 引言10kV冷缩电缆终端运行过程中,很容易出现击穿短路事故等事故,对于装置停车、变压器馈电柜零序保护动作跳闸、电缆终端着火损坏等都具有严重的影响,对其故障原因予以分析,并提出相应的防范措施是非常必要的,本文就主要针对此予以简单分析。
1 10kV冷缩电缆终端故障原因分析对10kV冷缩电缆终端的故障原因进行简单分析,总体上可以归结为这样几类:系统过电压击穿、机械损伤、高压电缆终端制作工艺及厂家制造原因。
对我公司近期出现的几次冷缩电缆终端故障原因进行分析,通过对变电站自动化系统监控后台的曲线记录进行分析发现,在变压器投运之后,其系统并没有出现过电压现象。
另一方面,通过对冷缩电缆终端实施电力技术检验,能够将外机械损伤及电缆终端质量等故障原因排除,所以在对其故障原因进行分析时,主要是从制作工艺的角度进行分析。
电缆终端事故电缆的正常相解剖图如图1所示:图1 电缆终端事故电缆的正常相解剖图从图中可以看出,在非故障相及故障相的铜屏蔽层的断口处存在尖角毛刺,很容易出现放电现象,并且其铜屏蔽层末端PVC胶带没有及时拆除,在其铜屏蔽层与外半导体的搭接处没有用半导电带实施缠绕搭接过渡处理,而在实际应用中,通过实施缠绕半导电能够有效的消除其搭接处的间隙,并且能够保证其连接处的等电位,以此来有效的避免在铜屏蔽层与绝缘层之间存在的局部放电。
并且其电缆外半导体层的圆整度不够,其断口处有尖角,没有对电缆绝缘半导体层断口处气隙应用硅脂填充,以便于有效的消除电晕。
10kV冷缩电缆附件典型缺陷故障分析发表时间:2019-12-27T15:18:34.030Z 来源:《中国电业》2019年第18期作者:黄宇[导读] 本文以某地区冷缩电缆附件为研究对象,通过从现场施工方面故障案例着手摘要:本文以某地区冷缩电缆附件为研究对象,通过从现场施工方面故障案例着手,针对几种发生故障率较高、施工中易被忽略的问题进行具体故障原理及发生机理的分析。
通过暴露的问题,反映出绝大多数故障问题属于施工工艺问题,如半导电层剥离不齐、安装尺寸不满足要求、压接管存在毛刺、主绝缘划伤和存在杂质、防水带缺失或者绕包错误等。
关键词:电缆附件;接头;冷缩;运行故障1 引言随着中国经济的快速发展,城市现代化水平的不断提高,电力电缆作为城市电网中的重要设备,发展速度极快,平均年增长量达到35%。
电缆接头主要由各种电缆附件部件组成,附件整体绝缘性能好坏直接影响接头的安全可靠运行,目前电网主要采用的是热缩和冷缩附件,热缩和冷缩附件有各自的优缺点,因此与,面对我国南北差异教大的气候条件和地理位置,研究冷缩和热缩附件的适用性具有重要意义。
据调研发现,引起电缆接头故障问题的主要因素有绝缘老化、外力破坏、制作工艺不良、本身质量缺陷、敷设环境及运行环境,暴露的问题均直接与附件密切相关。
南方地区常年属于高温、高湿气候条件,附件存放周期受到一定影响,因此,附件入网前的质量把控显得尤为重要,同时电缆附件在湿热环境下运行会加速材料性能老化,电缆接头通常需要在现场进行制作和安装,外部环境因素和现场安装工艺的好坏直接影响电缆附件的运行情况,最直接的反映就是故障率高低。
本章针对某地区供电局已送检的冷缩热缩附件开展质量检测工作,分析冷缩热缩附件质量情况,并对该地区附件运行情况做具体分析,在总结故障案例的基础上,重点分析了故障率较高的几种故障,从理论上对故障发生机理做了具体分析。
2运行故障分析2011-2013年某地区10kV配网设备共发生绝缘类故障521起,其中电缆附件故障共157起,占比为30.1%,在故障设备类型中排行第一,配网中电缆附件故障问题的频发严重影响着城市供电系统的安全可靠运行。
冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施冷缩电缆终端头是电力输电系统中不可或缺的组成部分,具有可靠性高、使用寿命长等优点,在民用建筑、工业生产、通信网络等各个领域都有广泛应用。
但不可避免地,冷缩电缆终端头也会出现故障,影响正常的使用。
本文将针对冷缩电缆终端头的故障原因进行分析,并提出防范措施。
一、冷缩电缆终端头故障原因分析1.操作不规范操作人员在安装冷缩电缆终端头时,若没有了解规范的操作流程,也没有严格按照说明书进行操作,就容易导致安装失败或者出现故障。
例如,没有正确预处理导体和绝缘材料,导致终端头无法紧固或者出现接触不良情况;没有正确对接,终端头与电缆接触面不平整,导致接触阻值过大。
2.材料质量不达标材料质量不达标是导致冷缩电缆终端头故障的主要原因之一。
这种情况通常出现在一些品质不完全的冷缩电缆终端头中,对绝缘材料和导体的选用不当,使用了廉价的材料,从而导致电性能变差,难以满足电力输送要求。
同时,电缆终端头的选材也影响到抗AOC(Aging of Cables)的能力,质量差的终端头容易受到电缆外部环境的影响,导致其寿命大大缩短。
3.外部环境变化冷缩电缆终端头的作用是使电缆系统稳定性更强,因此,如果出现电缆故障,就可能与外部环境有关。
电缆系统在使用过程中,遇到雨雪天气,气温变化较大的情况,可能会影响电缆系统的稳定性。
在这种情况下,电缆终端头会受到更多的外部压力,可能会引起端子锁死或接触不良,导致故障。
二、防范措施1.标准化安装流程冷缩电缆终端头是一件非常精密的器件,需要在操作时进行慎重对待。
所以一定要根据操作规程进行严格的安装操作,安装前也要保证工作人员了解相关的技术规范和标准。
同时,还需要确保安装工作的质量,要求每个终端头都更好的接触性能。
2.选用高质量的材料在选用冷缩电缆终端头时,要尽可能选用高质量的材料,符合国家相关标准,并避免选择劣质的产品。
人们应该在关心终端头的性质和可靠性基础上,根据原厂等严格标准,选用质量优、性价比高的材料和器件,以便增强终端头的耐老化性和寿命。
浅谈35kV冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施摘要:某电厂2013年3月5日发生了一起电力电缆终端头因为制作工艺不到位而引起绝缘击穿故障。
本文主要从故障现象进行剖析,分析故障产生的原因,提出了重点加强施工关键环节质量控制的对策,建立和完善电力电缆终端头的制作工艺。
关键词:电缆终端故障分析防范措施1 故障情况介绍某电厂已投运了近3年的35kv变电站,于2013年3月5日12时50左右,电脑综自系统发出35kv系统a相接地信号,b、c相电压升高接近于线电压,值调室人员随即组织联系查找接地故障点。
后发现是桃兴一回馈出线路上有故障,正准备倒开该回路负荷的时候,配电室内发出一声巨响,综自保护系统发出35kv桃鱼二回开关“过流一段”保护动作跳闸的光字牌信号,运行人员到现场检查发现是该开关柜顶部出线套管处的户内b相单芯电缆终端头绝缘击穿,产生弧光短路(故障电缆型号均为26/35kv-yjlv-1×150交联电缆)。
下为现场图像:由图可见电缆终端头击穿故障点出现在铜屏蔽层半导体层断口,该断口处的电场畸变最严重,热熔后主绝缘材料流失,铜屏蔽至半导体层之间剥切口的线芯已经部分裸露。
在电缆绝缘层表面存在放电碳化通道。
分析可知,以下原因可能引起电缆终端头被击穿:一,铜屏蔽层断口处留有尖角毛刺,产生放电;二,剥切半导体时划伤主绝缘,导致该处绝缘比较薄弱,击穿电压过低,在出现系统接地情况时电压过高,加速了电缆终端绝缘击穿。
2 具体原因分析金属屏蔽断开处是电场畸变最严重的地方,产生电场畸变的原因:屏蔽的切断处是电缆接头薄弱的环节,容易造成电场强度过大;另外,变电站的运行环境比较恶劣,导致灰尘、气体等杂质不可避免地侵入半导体层与主绝缘表面结合处,这些杂质、气隙、尖角毛刺等的存在造成固体绝缘介质沿面放电。
因此,导致冷缩电缆终端头绝缘被击穿,在电缆制作工艺方面主要有以下几点:2.1 进行护套剥切时,铜屏蔽层被划伤,或是剥切铜屏蔽时,断口成不规则圆口,用力不当,划伤半导体层,产生气隙,增加了断口处电场的强度,产生放电。
冷缩电缆接头故障原因分析和处理一、故障原因分析1.材料问题:冷缩电缆接头的制造材料通常包括导电材料、保护层材料、绝缘材料等。
如果材料本身质量不过关,可能会导致接头故障。
例如,导电材料存在导电性能不良的问题,保护层材料容易老化或受损,绝缘材料容易发生击穿等。
2.加工问题:冷缩电缆接头的加工过程中,如果一些步骤出现问题,也可能导致接头故障。
例如,焊接不牢固、尺寸不精准、绝缘材料加工不当等。
3.安装问题:冷缩电缆接头在安装过程中,如果没有按照规范进行操作,也容易出现故障。
例如,安装过程中存在疏忽大意导致接头连接不牢固,安装环境条件不良导致接头受损等。
4.运行环境问题:冷缩电缆接头在实际运行中,如果受到恶劣的环境条件影响,也会引起故障。
例如,接头长期处于高温或低温环境中,接头处于潮湿或腐蚀性气体环境中等。
5.操作问题:在电缆接头的日常使用和维护过程中,如果操作不当,也可能导致接头故障。
例如,过载使用、频繁开关等操作不当。
二、故障处理在冷缩电缆接头出现故障后,应及时进行处理,以保证电缆系统的正常运行。
以下是一些常见的故障处理方法:1.检查材料质量:首先应对故障接头进行检查,判断是不是由于接头材料的问题引起的故障。
如果是材料质量问题,应更换相关材料,并确保新材料符合要求。
2.检查加工工艺:如果故障是由于加工工艺问题引起的,应重新进行加工。
可以采用更加精细的加工工艺,提高加工的准确性和稳定性。
3.规范安装操作:在安装过程中,应按照相关规范进行操作。
确保接头连接牢固,接头处于良好的环境条件下,以避免安装问题引起的故障。
4.环境改善措施:对于长期处于恶劣环境中的接头,可以考虑采取相应的环境改善措施。
例如,增加绝缘层的厚度、采用抗高温或抗潮湿的材料等。
5.操作规范:在日常使用和维护过程中,应按照操作规范进行操作。
避免过载使用、频繁开关等不当操作。
总结:冷缩电缆接头故障的原因可能多种多样,从材料问题、加工问题、安装问题、运行环境问题到操作问题等等。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________冷缩电缆接头故障原因分析和处理(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-5609-48 冷缩电缆接头故障原因分析和处理(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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1故障情况2001年9月30日20时10分,优越路开关站优开10板突然发生速断跳闸。
该板电缆线路为铜芯交联聚乙烯电力电缆,长1130m,15kV普通冷缩中间接头2个,是太阳城开关站主进回路。
通过测寻定位,故障点在万家百货商场处#1中间接头。
此接头于2001年4月27日制作并通过DC35kV/15min试验合格,7月17日又通过直流耐压试验后正式投入运行。
但仅运行两个半月就发生绝缘击穿,是我局发生的第一例冷缩电缆接头故障。
2原因分析冷缩电缆接头,现场施工简单方便,其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性,只要抽出内芯尼龙支撑条,可紧紧贴服在XLPE电缆上,不需要使用加热工具,克服了热缩材料的缺点(热缩附件没有弹性,在电缆运行时热胀冷缩的过程中,会与电缆本体之间出现间隙)。
所以,我局在2001年后城网改造中使用的的电缆线路中均为冷缩电缆附件。
冷缩电缆附件是一项新材料和新技术的应用,由于短期内对该项新工艺的操作掌握也有不足之处,因而对该起故障很有必要进行认真分析,查找原因,从中吸取教训,采取措施,提高施工质量,确保电缆线路的安全运行。
工程实践:冷缩电缆接头故障分析
1 故障情况
2001年9月30日20时10分,优越路开关站优开10板突然发生速断跳闸。
该板电缆线路为铜芯交联聚乙烯电力电缆,长1130m,15kV普通冷缩中间接头2个,是太阳城开关站主进回路。
通过测寻定位,故障点在万家百货商场处#1中间接头。
此接头于2001年4月27日制作并通过DC35kV/15min试验合格,7月17日又通过直流耐压试验后正式投入运行。
但仅运行两个半月就发生绝缘击穿,是我局发生的第一例冷缩电缆接头故障。
2 原因分析
冷缩电缆接头,现场施工简单方便,其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性,只要抽出内芯尼龙支撑条,可紧紧贴服在XLPE电缆上,不需要使用加热工具,克服了热缩材料的缺点(热缩附件没有弹性,在电缆运行时热胀冷缩的过程中,会与电缆本体之间出现间隙)。
所以,我局在2001年后城网改造中使用的的电缆线路中均为冷缩电缆附件。
冷缩电缆附件是一项新材料和新技术的应用,由于短期内对该项新工艺的操作掌握也有不足之处,因而对该起故障很有必要进行认真分析,查找原因,从中吸取教训,采取措施,提高施工质量,确保电缆线路的安全运行。
我们知道,电缆接头的电场是一个畸变电场,造成电场畸变的主要原因是:做接头时,XLPE电缆的铜屏蔽层、半导体屏蔽层、绝缘层、线芯都必须进行剥切,在电缆接头线芯和屏蔽层的切断处,会产生电应力集中现象,电场强度最大,是整个接头的薄弱环节。
同时,现场条件较差,不可避免会侵入灰尘、气体、水分等杂质。
因而导致XLPE绝缘发生击穿的主要原因是出现水树枝、电树枝、电化树枝3类现象。
为了便于及时分析,在现场对接头进行了解剖,发现:
(1)冷缩硅橡胶绝缘套管一侧边缘被电弧烧熔成一个直径约2cm的孔洞,位于XLPE电缆半导体屏蔽层部位。
(2)将冷缩硅橡胶绝缘套管剖开后,XLPE电缆绝缘层表面有明显放电碳化通道,该通道从线芯一直到电缆绝缘半导体屏蔽层剥切口。
由此可见,该电缆击穿是接头处绝缘表面放电造成的,说明冷缩套管与电缆绝缘表面结合处存在气隙、杂质形成的绝缘薄弱环节。
众所周知,杂质、气隙、受潮是造成固体绝缘介质沿面放电的主要原因,所以可能导致冷缩接头绝缘击穿的原因有以下几点:
(1)剥切电缆半导体屏蔽层时,刀痕过深,使主绝缘层表面有伤痕,容易存在气隙。
(2)电缆半导体屏蔽层剥切后,没有清除干净,其半导体残留在主绝缘层上,或清擦时没有遵循工艺要求,来回擦洗,留下隐患,产生闪络放电。
(3)电缆线芯压接后,连接管压坑变形有尖端、棱角,造成电场畸变,局部场强集中,
产生尖端放电。
(4)冷缩硅橡胶套管是预制成型附件,必须与电缆截面相配套。
做接头前如没有认真检查是否配套,事必造成收缩不紧密而不能保证界面压强,导致杂质侵入气隙或受潮。
(5)制作该冷缩头时,硅橡胶绝缘套管收缩后,两端口未作任何密封处理,这是导致潮气侵入的重要原因。
(6)制作冷缩接头时,因三相冷缩绝缘套管同在中心位置,由于不平整,包绕2228防水带中会有皱折,造成包缠不紧密,这也是导致接头进水受潮的重要原因之一。
3 防范对策及处理
3.1 电缆绝缘层剥切后,应用细砂纸仔细打磨主绝缘层表面,使其光滑无刀痕,无半导体残留点。
清洗绝缘层必须用清洗溶剂从线芯向半导体屏蔽层方向,千万不能用接触过半导体屏蔽层的清洗纸清洗主绝缘层表面。
3.2 线芯压接以后,应用锉刀、砂纸仔细地打磨以消除棱角和尖端,并注意金属粉屑不得残留在绝缘层表面上。
3.3 在制作电缆接头过程中应特别注意保持清洁,同时应尽量缩短制作时间,电缆剥切后,在空气中暴露的时间越长,侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性就越大,从而影响接头质量。
因此要求在施工之前充分做好各项准备工作,保证制作时不间断,一气呵成。
3.4 制作冷缩接头前要认真检查电缆附件与电缆是否配套,这样才能严格控制冷缩硅橡胶绝缘套管的过盈量,保证其有足够的握紧力,使界面接触紧密,没有气隙。
3.5 分别在收缩后各相硅橡胶复合绝缘套管的两端口处包绕半导体自粘带。
这样,既能使硅橡胶套管外半导体层与XLPE电缆外半导体屏蔽层良好接触,又能起到轴向防水防潮的作用。
3.6 包绕自粘性防水带,是冷缩接头的防潮密封关键环节,要以半重叠法从接头一端起向另一端包绕,然后再从这一端反方向包绕到起始端,绕包两层。
每层包缠后,要用双手依次紧握一遍,使之更好地粘合。
包绕时一定要拉力适当,做到包缠紧密无缝隙。