水对电缆中间接头损坏机理及原因分析
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电缆附件故障产生的原因
电缆附件是指电缆终端头和电缆中间接头。
随着电缆附件在电力保护、设备安装中应用的越来越广泛,在其实际安装运行中,电缆附件引发的事故也越来越多,那么今天我们就来分析下电缆附件故障产生的原因有哪些。
按照电缆附件故障产生的原因进行分类大致可以分为以下几类:厂家制造原因、施工质量原因和外力破坏原因三大类。
电缆附件故障产生的原因之一:厂家制造原因
一、采用的原材料质量差或密封性差,导致绝缘胶容易溶解和开裂。
二、生产工艺达不到要求,电缆附件绝缘性能差,拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度达不到标准。
电缆附件故障产生的原因之二:施工质量原因
一、现场施工条件比较差,施工现场的温度、湿度、灰尘会影响电缆附件的安装。
二、施工过程中在绝缘表面留下细小的划痕,半导电颗粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入绝缘中,另外接头施工过程中由于电缆附件暴露在空气中会吸入水分,这些都给长期安全运行留下隐患。
电气百科:一般电缆在进水之后,在电场的作用下,会发生水树老化的现象,这种现象可能会导致电缆击穿一般电缆在进水之后,在电场的作用下,会发生水树老化的现象,这种现象可能会导致电缆击穿。
水树指的是直径在 0.1m到几微米充满水的空隙集合,绝缘中存在的杂质、气孔还有绝缘与内外半导电层结合面不均匀的位置都可能成为水树的孵化地。
水树发展过程很长,一般在8年以上,其湿度、温度和电压越高,水中所含离子也就越多,水树发展得也就越快。
在保管期间新买的成筒电缆,其两头都会使用塑料密封套进行封住,但用了一段时间之后,余下的部分就用塑料纸一裹,外面再用绳子包扎,密封性相当不好。
日子久了,水汽自然而然地就会渗入到电缆里面。
在电缆敷设的时候,其本身用塑料纸裹住的电缆头也许会浸在水里,这种情况也会让水进入到电缆里面,在牵引和穿管的时候,就很可能会发生外护套破裂的现象。
电力电缆线产品产生超差的原因:线芯或缆芯不圆,且有蛇开,这种情况会令外径变化很大,半成品肯定会有质量问题。
常见在的问题有:钢带接头不好,钢带绕包松散,钢带卷边,成缆绕包带松散,成缆的节距可能存在不适当的情况,钢丝会呈现突起或“骑马”状态。
模芯配模尺寸太大或模芯口出现损伤情况,这种情况会造成倒胶,导致出现塑料层发生偏心的情况,在调整模具的时候,调模螺杆没有进行拧紧处理,这样也会产生倒扣现象导致塑料层偏心,电流表或电压表在不停地左右摆动,这种情况直接导致螺杆和牵引不稳发生的电缆塑料层尺寸超差情况。
在挤塑料的过程中,温升过高或在加料口和过滤网的位置发生堵塞情况,都有可能造成出胶少导致电缆的超差情况。
电缆焦烧的原因是什么:对温度控制过高会造成塑料烧焦;螺杆长期使用但并没有即使清洗,焦烧物产生积存情况;加温埋单的时间太长,塑料积存物被长期加温;停车进行时间太长,没有即使清洗机头和螺杆;生产过程里多次换模或换料;机头压盖没有压紧;温度控制仪表失灵。
这些都是造成超高温后电缆烧焦的原因。
高压电缆中间接头故障分析及预防措施作者:刘晓慧来源:《华中电力》2013年第11期【摘要】随着我国经济的快速发展,对电力的需求日显突出,众多城市和电力需求较多的企业在供电系统的应用上都采用高压电力电缆进行配电。
尤其是在城市内,长距离的供电中避免不了电缆出现接头。
电缆在输送高压电力的过程中基本上90%都是因为电缆接头故障引起的。
故障的原因有很多,比如:制作工艺不良、施工现场的质量问题以及受潮等。
本文主要对这些原因进行剖析,从而减少高压电缆接头的故障并作出预防。
【关键词】高压电缆;接头故障;分析措施1 引言高压设备通常情况下出于安全性的考虑设置的距离都会比较远,而高压供电采用的电缆往往都会因长度的限制产生接头。
大部分的电缆都会敷设在地下,若电缆敷设的施工人员没有严格执行相关的工程规定,电缆沟内就会产生积水、淤泥导致电缆寿命的严重缩短,甚至引起接头故障造成不可弥补的经济损失。
2 高压电缆接头结构分析电力电缆,即外包绝缘的绞合导线,有些还包有金属套皮并加以接地。
因为是三相交流输电,必然要保证三相电导体之间以及对地的绝缘有外包绝缘层。
因为高电场对外导致辐射干扰通信能的产生,就必须要做到对绝缘的保护,金属护层也不可缺少。
以防外力损坏还需有护套、铠装等。
电力电缆的主要结构是由屏蔽层、导体、绝缘层以及保护层四个部分组成。
电缆线路由电缆的本体和附件以及其他组件组成,电缆较长时连接由中间接头完成,由终端接头完成配电设备的连接,如图所示。
3 电缆附件电缆附件在整个过程中是保护绝缘和工作安全可靠地进行,在不同的环境中对电缆构成相适应的护层结构,其主要目的是:机械保护、防火、防水、防侵蚀、防鼠等等,根据不同的现场实际情况组成不同的电缆附件结构。
(1)冷缩式电缆附件:此附件一般多用乙丙橡胶和硅橡胶作为材料,处理电应力集中问题,多采用几何结构法或者参数控制法。
冷缩式附件与预制式附件相同,性能优良、弹性较好且无需制热便可安装,较大改善了界面性能。
电缆破损常见原因有几种电缆破损是指电缆在运输、安装、使用过程中出现的损坏情况,可能会导致电力、通信等服务中断或效果下降。
电缆破损的原因有很多,主要包括以下几种:1. 外物破坏:电缆在使用过程中,可能会受到外界物体的撞击、压力或刮擦等作用,导致电缆外皮破损。
例如,施工现场的机械设备可能会对埋地电缆造成损坏,路面交通事故也可能会导致电缆受损。
2. 温度变化:电缆在环境温度变化较大的地方使用时,由于电缆材料与外界温度不同步膨胀和收缩,会导致电缆外皮的开裂和破损。
例如,在高温情况下,电缆材质的热膨胀性能较大,容易引起外皮开裂。
3. 动物咬嚼:一些动物可能会对电缆感到兴趣或以电缆作为寻找食物的对象,导致电缆遭到咬坏。
例如,老鼠、兔子以及一些啮齿类动物会通过咬电缆来磨牙或寻找食物。
4. 长期使用:电缆在长时间的使用过程中,可能会因为电缆材料老化、机械应力松动、磨损等因素导致电缆破损。
例如,经过多年使用的电力电缆可能会因为绝缘材料老化破裂,导致短路等故障。
5. 安装不当:电缆的正确安装至关重要,如果电缆在安装过程中没有得到妥善保护或安装方式不正确,就容易导致电缆破损。
例如,在埋地电缆敷设过程中,如果没有采取足够的保护措施,地下工程施工活动可能会导致电缆遭到损害。
6. 绝缘层破损:电缆的绝缘层是保护导线的重要组成部分,如果绝缘层受损,就容易导致电缆破损或故障。
绝缘层破损的原因可能包括电缆受到机械应力、温度变化或化学腐蚀等因素影响。
7. 化学腐蚀:一些特殊环境下的化学物质,例如酸、碱、油脂等对电缆材料有腐蚀作用,长时间的暴露可能会导致电缆破损。
例如,在化工厂、石油工业等特殊场所,电缆需要特殊材料以抵抗化学腐蚀的影响。
总的来说,电缆破损的原因是多种多样的,包括外物破坏、温度变化、动物咬嚼、长期使用、安装不当、绝缘层破损和化学腐蚀等。
在使用电缆时,需要对其进行正确的安装、保护和维护,以减少破损的发生,确保电缆的正常运行和使用寿命。
跨世纪2008年7月第16卷第7期C舳cel l t ury,Ju∞2008,Vol16,N o.7255高压电缆中间接头故障原因及防范对策赵海存(中国核电工程有限公司,河北,石家庄,050021)【摘要】在城市和大中型企业的供电系统中,越来越多地采用电力电缆输配电。
当供电距离较长时通常在线路上要出现电缆接头,多年的运行经验显示90%以上的电缆运行故障是由接头故障引发的。
本文以两起事故为例,通过对故障的深入解剖分析,确定原因均是施工工艺不良所造成。
【关键词】电缆故障;电缆接头【中图分类号】TM247【文献标识码】B【文章编号】1005—10r74(2008)07一0255一ol’电厂高压设备分布在全厂各个不同部位,都采用电缆供电方式,因电缆长度不等,高压电缆的中间接头就随之出现。
而电缆绝大部份敷设在地沟中,加之施工人员不严格执行施工规程,造成电缆沟积水、积泥,电缆排放无序、堆放零乱、维护困难。
运行时间一长,中间接头故障就容易发生。
1案例概况220kV东南线电缆型号为Y J Q03—1}1600I眦12,线路长O85l【II I,线路中段位置有一组中间接头。
1997年10月产自法国阿尔卡特公司,附件由法国阿尔卡特公司配套提供,终端头、中间接头均产自比利时。
电缆线路敷设安装工程于1999年6月开始,由阿尔卡特电缆公司采用交钥匙方式负责施工,国内某电业局派技T配合协助。
1999年8月4日23点北南线带电试运行,于99年8月5日凌晨1点18分故障跳闸(电缆带电2.3h)。
经检测,A相芯线对铅护套绝缘电阻为130kQ,铅护套对地为5cQ,其余两相绝缘正常。
声测法发现A相中间接头有明显的放电声。
确定该中间接头单相接地故障。
1。
l电缆接头结构电缆接头结构(图略)。
1.2解剖故障接头,过程现象描述①中间接头外观完好,无外力损伤。
②剥除外部绝缘桶和由液态树脂固化后形成的填充树脂层。
③划开热缩密封层,露出铝合金套外壳,可见铝合金套外壳有一条纵向凹槽,长400m m、宽40咖、深加m m。
220kV电缆终端故障分析及防范措施摘要:随着我国经济的快速发展,对于电力能源需求越来越高,相应的电力电缆敷设规模也越来越大。
由此一些问题也逐渐显现,严重影响用户的正常用电,给生活以及生产带来诸多不必要的麻烦,严重的甚至可能造成大面积的停电事故以及人员伤亡灾害,因此排除电缆潜在故障,保证电缆可靠工作尤为重要。
基于此,本文对220kV电缆终端故障分析及防范措施进行研究,以供参考。
关键词:电缆终端;故障分析;防范措施引言随着城市化进程的不断加快以及经济的不断发展,用电量逐年增高,电力电缆的需求量正在飞速增长。
由于电力电缆采用封闭式紧凑型结构,且绝大多数为固体挤塑材料绝缘材料,一旦发生故障往往存在定位难、修复周期长、停电损失大的问题。
1电缆终端头故障原因分析的意义在电网传输过程中,如果电缆终端头发生故障,那么首先就会相应油田的正常运转。
另外,配电线路范围十分的广阔,点多线长面广,所以它的工作环境相对的更加复杂,并且它的安全运行性与否会之间关乎石油企业的经济效益以及社会效益。
而如果接借助多种手段,科学的对电缆终端头故障进行有效地分析,不但能够提升线路的供电可靠性,而且能够使得电网更加的安全稳定,当然也就能有效地促进油田经济的健康发展。
2220kv电缆终端故障分析2.1电缆接头制作工艺不达标、填充物质量差电缆承担着人们生产与生活主要电能需求,运行负荷较高、运行环境也比较复杂,因此对其接头制作工艺要求相对较高。
而实际作业时由于个人操作上的疏忽或者对于接头工艺处理不重视、未有完全按照相关接头工艺规范进行接头处理等均为电力电缆运行质量埋下隐患。
相关说明书要求使用防水带进行接头密封防潮处理,并对胶粘剂的涂抹有严格的规定,但实际现场作业时未有严格按照规范操作,致使中间头两端接触位置防水效果大大降低。
2.2电缆终端本身问题热缩电缆终端附件已运行十一年,存在固有老化现象;热缩的电缆终端在安装完成后,不能与电缆同伸缩,在热胀冷缩时电缆热缩附件与电缆之间产生间隙,易导致灰尘污染物进入,形成爬电通道导致绝缘击穿。
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。
水对电缆中间接头损坏机理及原因分析
【关键词】电缆;进水;损坏;措施
1.电缆芯进水原因
针对电缆芯进水问题,有的厂家生产阻水型电缆或不断研制新型
的阻水材料,目的是尽量降低进水对电缆的影响。对电缆来说,由
于技术及成本的原因,以及水极强的渗透性,一旦电缆芯进水,除
非在进水部位及时切割掉,否则很难阻止水的纵向流动。电缆芯进
水的原因较多,主要有下列几种情况。
(1)在交联工序生产过程中,由于电缆阻水接头未处理好等原
因将导致交联绝缘线芯进水。
(2)电缆运行时,发生中间接头击穿等故障时,电缆井中的积
水便会沿着缺口进入到电缆;在道路、施工开挖中,外力损坏电缆,
导致进水。
(3)非整筒电缆在封帽不严或没有封帽情况下,电缆长时间处
在日晒雨林中。
(4)敷设时,封帽不严或没有封帽的电缆头有时浸在水中,使
水进入电缆。
(5)拖放电缆时,电缆头热缩防水套开裂而引起。
(6)电缆敷设后,未及时进行电缆头制作,使未经密封处理的
电缆端口长期暴露在空气中,甚至浸在水中,使水汽大量进入电缆。
(7)中间接头制作时,工作人员的大意,使电缆端头滑入到有
积水的电缆井中。
2.理论分析
电缆接头的电场是一个畸变电场,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。高压电缆附件安装时的环境条件要求较严,不同厂家对于湿
度、洁净度等要求皆近乎苛刻,尤其是对主绝缘与锥接触的表面处
理十分严格:使用非金属颗粒砂制打磨,打磨后用无水乙醇或丙酮
清洗干净,在强光下观察结果为光滑的情况下才能安装附件。如果
其表面不光滑或混入杂质,将使此处的电场发生畸变,使得电力线
集中,当畸变引起电场强度超出3kv/mm的允许值时,将会导致局
部发生放电。
2.1电缆中间接头结构
中间接头附件主要有主绝缘体,内半导电屏蔽层,外半导电屏蔽
层等主要部分。对电力电缆来说,导体线芯与绝缘层、绝缘层与金
属屏蔽层之间的半导电屏蔽层,分别称为内、外半导电屏蔽层。电
力电缆生产过程中,由于制造工艺的原因,不可避免地在导体的外
表面存在尖端或突起,这些尖端或突起处的电场非常高,将会导致
导体尖端或突起处绝缘的交流击穿场强降低。同时,绝缘的外表面
和金属屏蔽之间不可避免地存在空气间隙,在电场作用下会引发间
隙放电。半导电屏蔽层主要为了缓和电缆内、外部的电场集中,改
善绝缘层内、外表面电场应力分布,提高电缆的电气强度。附件安
装时,附件内半导电屏蔽层与压接管及一部分电缆主绝缘接触,附
件外半导电屏蔽层一部分直接与电缆绝缘屏蔽层导通,另一部分与
电缆主绝缘接触。附件主绝缘体把内、外半导电屏蔽层绝缘。电缆
主绝缘体与连接管间有一个缝隙,一旦电缆导体进水,缆芯内的水
分会从缝隙口流出到附件内半导电屏蔽层,水分含有金属等杂质。
这种含有金属杂质的水分使附件绝缘产生水树现象而击穿及水的
渗透、扩散性现象导致的击穿。
2.2水树枝现象的损坏
水树枝是在电场和水的共同作用下,绝缘材料中发生的一种老化
现象,有蝴蝶结树与排气树两种类型。排气树生长在绝缘表面,蝴
蝶结树生长在绝缘体内,对电缆而言,排气树比蝴蝶结树具更大危
害性。水树的产生,将会造成绝缘介质损耗增加,降低绝缘电阻及
绝缘击穿电压,湿度越高,温度越高,电压越高,水中所含离子越
多,则水树发展越快,绝缘老化速度就越快,将导致产品寿命缩短。
正因为水树枝对电缆的损坏作用,有资料介绍,国外在水树形成机
理作了大量的研究,并开发出一系列抗水树的电缆绝缘材料。我国
对水树的抑制方法也进行过研究,但仍有很长的路要走。
2.3水的扩散、渗透现象损坏
伴随水树的生长,很多时候会在尖端由水树结构转化为电树结
构。一旦电树形成,可能造成电缆绝缘在短期内被击穿。根据资料
提供的数据,50hz频率时,10kv电缆导体芯内有水时,在其它正
常运行下,因为水树的发展导致的击穿至少要8年,并且击穿概率
不足10%。很多工程实际中,电缆芯内有水,中间接头附件会在不
长时间内击穿损坏。针对这种现象,依作者看,缆芯进水后,中间
接头附件击穿不是水树老化现象原因引起,水的扩散、渗透现象是
最主要的原因。水的渗透性、扩散性极强,接头附件内的水会纵向
向外扩散、渗透,主要经过导体连接管、附件内半导电屏蔽层、附
件主绝缘体、附件外半导电屏蔽层。在高电压作用下,附件内带杂
质的水很容易使接头产生沿面放电及闪络放电现象而击穿。同时,
水在电场作用下,具一定的导电性,电压越高,水分越多,导电性
越强。这样,中间接头每个结构部分通过水“导体”介质而连接起
来,致使运行导体与地接通而放电击穿的情况出现,各部分结构“导
通”。
3.预防措施
由以上分析,电缆芯里有水,导致接头附件被击穿,最主要的原
因是水的扩散、渗透现象而产生沿面放电、闪络放电,以及水的导
电连接。目前,中间接头用冷缩附件安装时,没有考虑一旦电缆芯
内有积水,该如何防范。因此,必须使用一种密封防水材料,能有
效防止水分流到接头附件里,保证附件的洁净度、干燥性。经考证、
分析,决定采用热熔胶及热缩管作为密封防水材料。方法是:中间
接头附件安装时,在压接管两端与电缆主绝缘体接口处用密封热熔
胶紧紧的绕包、密封,套上热缩管。然后,对热缩管均匀加热,热
缩管里面的热熔胶在热量作用下,从固态变为液态,液态下的热熔
胶会与热缩管及压接管和主绝缘体接口完全胶和在一起。冷却后,
液态的热熔胶变为固态,完全把主绝缘体和压接管口固封起来,同
时,热缩管紧紧的包裹在外面,即使导体芯内有积水,也渗漏不出
来,保证了硅橡胶内、外半导电屏蔽层之间的绝缘性。密封热熔胶
和热缩管材料为本措施使用的附加材料,目前所有中间接头没有这
种材料。使用这些材料后,须保证压接管与冷缩中间接头附件内的
屏蔽层紧密接触,以不影响其原设计的电场强度分布,即在采取措
施堵住缆芯内水分的同时,保证附件应力锥连接管的压力,防止该
处电场严重畸变,当界面场强大于击穿场强的情况下就会产生滑
闪,电弧在电场作用下随机发展,经历一段时间后温度升高引起主
绝缘被热击穿。压接管与冷缩中间接头附件内的屏蔽层紧密接触,
保证不影响其原设计的电场强度分布,这是难点及关键所在,必须
通过实际使用检验这种方法的可行性。
4.结语
当今,社会各方面日益重视供电可靠率,电缆芯里(下转第103
页)(上接第91页)进水,按常规技术方法做中间接头,附件在很
短时间内运行会出现故障。采取根本措施,免掉了更换电缆的大工
作量及节约了时间,会更科学、更经济,提高了供电可靠率。采取
本措施,在原附件基础上只增加了两个热缩套及有限的热熔胶,对
一个冷缩接头来说,几乎算不上成本,同时,安装工艺简单。 [科]
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