冷缩电缆接头故障原因
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关于6kV电缆中间接头故障的应对措施摘要:在电力系统中,6-10 kV交联电缆在电厂供电线路中得到广泛应用,但电缆在运行中会经常发生故障,中间接头故障就是其中较为常见的,这极大影响了供电的安全可靠性与安全性。
那么对于不同的运行方式和环境,较为常见的电缆接头故障主要包括电缆接头进水和接头处过热导致短路接地两种。
针对此类接头故障采取的相关应对措施包括完善电缆头制作工艺以及选定合理位置制作中间接头。
关键词:交联电缆;中间接头;故障;措施一、引言在6-10kV电厂供电线路中,电缆接头分为冷缩和热缩两种,我厂接头以热缩为主,接头处的工艺制作对电缆线路可靠运行和供电安全是非常重要的。
随着技术的发展,电缆的制作材料及工艺都有了升级换代,显著延长了电缆接头的使用寿命,大大节省了人力及工时的同时,也提高了供电的可靠性及安全性。
那么,本文就主要从故障分析和制作工艺两方面浅谈当电缆中间接头发生故障的应对措施。
二、交联电缆接头故障分析电缆在电力系统运行中,由于运行方式和周围环境的因素,发生故障的原因也各不相同。
本文主要就电缆接头进水和接头短路接地两种故障浅做总结。
1电缆接头处进水(1)电缆接头制作工艺不当。
由于我厂建厂时期比较早,所以延用了电缆沟敷设电缆的方式,电缆接头在电缆沟夏季雨水较多情况下会积水严重且非常潮湿,如果未及时做好防汛措施清理电缆沟的积水,则接头处就非常容易进水,而引起电缆头绝缘局部受潮,甚至导致电缆击穿放炮造成设备跳闸。
(2)电缆沟保护不当。
当厂内进行废旧厂房的拆除工作时,拆除范围内的电缆沟应做好防护,防止在建筑倾倒过程中砸塌电缆沟,损伤电缆的主绝缘,这样电缆接头极易进水受潮从而导致短路接地故障。
(3)电缆敷设不规范。
电缆敷设过程中,电缆头浸在水中,敷设拖拉造成电缆外护套破损等施工不规范原因,引起主绝缘内部进水受潮,导致事故发生。
2电缆中间接头过热(1)施工中导体遭到损伤。
在剪电缆时,由于电缆强度大不易剪断,可能造成截面斜坡不平滑,在进行对接时就可能使接触面减小,从而导致接头发热,甚至烧毁主绝缘引发接地故障。
10KV电缆冷缩型中间接头故障原因分析及处理对策发表时间:2020-01-03T13:08:17.683Z 来源:《云南电业》2019年8期作者:徐接强[导读] 通过对几起10kV交联电缆故障冷缩型中间接头分析,得出手工制作密封不良导致绝缘受潮、冷缩头材质不良导致冷缩管收缩力不足造成气隙,当电缆长期在潮湿的环境下运行,通过热胀冷缩作用水分通过气隙进入主绝缘引起界面爬电是近期电缆故障的主要原因,并从管理和技术层面提出控制措施。
徐接强(广东电网有限责任公司东莞供电局广东省东莞市 523000)摘要:通过对几起10kV交联电缆故障冷缩型中间接头分析,得出手工制作密封不良导致绝缘受潮、冷缩头材质不良导致冷缩管收缩力不足造成气隙,当电缆长期在潮湿的环境下运行,通过热胀冷缩作用水分通过气隙进入主绝缘引起界面爬电是近期电缆故障的主要原因,并从管理和技术层面提出控制措施。
关键词:电缆;冷缩型中间头;故障原因分析;处理对策序言交联聚乙烯冷缩型中间接头整体预制式设计,具有适用多种线径、绝缘性好、防水防潮、耐高温及酸碱性、安装便利、无需专用工具等特点,如图1所示,图1 冷缩型中间接头示意图现已广泛应用于交联聚乙烯电缆的驳接。
但由于产品质量和施工工艺等方面问题,会导致10kV电缆在运行过程中冷缩型中间接头在运行中出现故障时有发生。
笔者对2019年发生的几起已发生故障的冷缩型中间接头进行解剖分析、查找原因,供同行参考。
1故障中间接头信息及解剖过程1.1 2019年几起故障中间接头的基本信息2019年3月23日09时08分,110kV某变电站10kVF27某线(该线路主线16个中间头)727开关至线路首端分接箱入线之间的电缆中间头长期浸泡在污水中,污蚀比较严重,导致绝缘受潮,冷缩型中间头绝缘损坏故障,造成保护跳闸。
型号:YJV22-3*300;制造厂:3M中国有限公司;生产日期:2016年8月10日;投产日期:2016年9月10日;投运后进行过2次预防型试验。
10kV交联电缆冷缩中间头常见的故障原因分析及防范措施摘要:10kV交联电缆设计中,冷缩中间接头是其中的一项重要内容。
由于冷缩中间接头有着较短的电缆剥切长度,其制作时有着严格的施工规范,经常会由于施工者的不规范行为,给冷缩中间头留下安全隐患,影响到电缆的正常运转。
本文则主要研究10kV交联电缆冷缩中间头常见的故障、引发故障的原因以及如何有效地预防。
冷缩中间接头由于现场施工简单,而且有效克服热缩材料存在的不足,在电力系统有着较为广泛的应用。
但是冷缩中间接头对于施工工艺有着更为严格的要求,例如,中间接头剥切长度偏短。
由于冷缩中间头对于施工质量有着较高的要求,在施工中容易出现一些故障,影响到其正常地运作。
认真分析冷缩中间头常见的故障、分析原因,更好地采取有效地预防措施,保证接头的稳定性。
一、冷缩中间头常见的故障、原因和防范措施(一)剥切问题在对电缆半导体进行屏蔽层的剥切时,由于剥切的刀痕较深,导致绝缘层表明出现损伤,进而积存气隙。
防范措施有:完成电缆绝缘层的剥切之后,对主绝缘层的表面进行仔细的打磨,一般是使用细砂纸打磨,让绝缘层表明保持光滑,没有刀痕,保证其绝缘性能。
电缆半导体完成剥切之后,由于没有及时将残留的半导体清除干净,使其残留在绝缘层表明;或者是在清洗擦拭过程中,没有严格按照相应的工艺要求进行,而是来回擦洗,留下较多的隐患,容易出现闪络放电的情况。
防范措施有:电缆接头在进行剥切或者制作过程中,保持接头的清洁,避免由于接头清洁问题,影响到接头的施工质量。
进行绝缘层清洗时,需要使用清洗溶剂,并沿着线芯朝着半导体屏蔽层方向清洗,不能使用清洗过半导体的清洗纸去清洗绝缘层表面。
剥切时需要控制制作时间,避免电缆长时间暴露在空气之中,受到空气中的水分、杂质、灰尘、气体等方面的侵入,影响其性能。
因此,施工之前需要做好准备,确保施工过程不间断。
(二)电场畸变、放电问题完成电缆线芯的压接之后,连接管出现压坑变形的情况,尖端有棱角,导致局部存在集中高强度的电磁场,出现尖端放电的情况。
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。
解决电缆接头的常见故障原因及防范技术摘要:随着经济与科技的快速发展,人们对电力的需求越来越大,多年来我局经过统计分析发现,10kV配电电缆故障的多发于电缆接头部位。
而在实际的使用中电缆接头总是出现各种故障,本文针对电缆接头常见的故障原因进行了分析,并针对这些问题阐述了防范技术,为以后电缆接头工作的顺利进行提供了参考。
关键词:电缆接头;常见故障;防范技术一、电缆接头的常见故障(一)故障统计东宁电业局配网设备事故分析工作显示,2009年施工质量不良引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的35%。
2010年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的47%。
2011年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的53%。
2012年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的46%。
(二)典型故障2011年10月29日,河北变10kV河北线速度保护动作跳闸。
故障发生后,线路运行单位抢修人员及时赶到现场进行故障抢修工作。
经现场试验检查,故障发生在某商场电缆中间接头处,故障性质为运行击穿。
故障电缆中间接头为交联纸绝缘对接头,电缆路径长度为682m。
二、电缆接头的常见故障原因分析(一)机械损伤电缆绝缘受外力作用易造成破坏,电缆接头压接紧、加热不充分等都会引起接头受损,当接头密封不好和机械损坏会引起接头进水受潮。
在安装过程中出现接头材质不均匀有尖角会使得电阻变大。
从而影响到日常生活。
在电缆接头处会出现发热现象比较严重的情况,在这种情况下就会使得电缆老化,电缆绝缘部分出现碳化。
当电缆接头处的材料不合格时,就会加速这一现象的发生。
在电缆中往往会出现三芯电缆,这时在接头处就会很容易产生涡流电流,这样就会产生巨大的热量,增加了对电缆的损伤。
一些穿进管道的电缆,经常出现管口部位绝缘击穿,损坏电缆内部的绝缘,导致过电压击穿绝缘;雷电过电压和内部过电压亦易造成电缆绝缘击穿。
(二)接头过热电荷集肤效应以及涡流损耗、绝缘介质损耗都会产生附加热量,从而使电缆温度升高。
浅析电缆故障原因和防范措施电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化城市,获得越来越广泛的应用。
电力电缆多埋于地下,由于机械损伤、绝缘老化变质及材料缺陷等原因,经常会发生短路故障,如何快速寻找故障并采取应对措施显得比较重要。
一、电缆故障原因电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。
导致绝缘降低的因素很多,根据实际运行经验,归纳起来不外乎以下几种情况。
(一)外力损伤由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的上海浦东,现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。
(二)绝缘受潮这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。
比如电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久了在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。
(三)化学腐蚀电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。
化工单位的电缆腐蚀情况就相当严重。
(四)长期过负荷运行超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量,从而使电缆温度升高。
长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。
尤其在炎热的夏季,电缆的升温常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。
(五)电缆接头故障电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。
施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原因,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
(六)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。
电缆运行故障是电缆系统在运行过程中因自身的原因引发的故障。
此外,还有施工时,使电缆或附件受损或不符合相应规范,引起日后电缆系统的故障。
二、电缆故障的防范措施电缆进水后干燥处理非常困难(如用热氮气加压吹侧,一般也没有配置相应的设备。
冷缩电缆接头故障原因
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。