高压柔性电缆终端使用出现问题及对策

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1、高压柔性电缆终端使用出现问题及对策崔立勇姜涛李少勇孙占功济南供电公司济南市经四路623号250012摘要：济南供电公司在2008年1月至2009年1月连续发生四起110KV电缆柔性终端击穿故障，本文对故障的原因进行了详细的分析和总结，并提出了整改方案和预防措施。关键词：柔性电缆终端应力锥位移故障电场对策1引言柔性电缆终端做为解决高压交联电缆传统终端结构复杂、安装不便、运行中泄漏进潮等诸多缺点的更新换代产品,运行可靠且无需维护,是高压交联电缆的理想附件,其主要优点有：无油、无气、无瓷、无可燃可爆介质；无泄漏、无噪声、无任何环境污染；免维护、免充气换油，适用于无人执守变电站；体积小、重量轻、

2、便于运输安装施工；设计电场均匀、材质性能、闪络电压高；局部放电量优于国际标准，且随运行时间增加而衰减；介质损耗因数小且介质绝缘热稳定性好；动热稳定和机械耐受特性优于国家标准；适用于多种运行环境，高原、湿热、寒冷、沿海污秽地区均可选用等。济南供电公司自2001年以来，推广使用高压柔性电缆终端，至今已使用60余套。近年来，城市电缆化改造工程迅速膨胀，柔性电缆终端随之大量增加。通过几年的运行，由于高压电缆及终端设计选型、安装工艺等环节出现问题，导致近一年来电缆柔性终端连续发生四起故障，给电缆的安全运行敲响了警钟。2008年1月23日济南供电公司110KV美匡线和2009年1月9日110KV隆南

3、线等四条线路相继发生柔性电缆终端单相击穿故障，一年的时间里，不同线路的四条电缆发生同样的故障，这其中是否存在一些必然的联系。为此对故障电缆终端进行了解剖，组织专家进行了深入的分析，找出了故障原因，研究解决该问题的最佳方案。2故障电缆基本情况举例110KV美匡线电缆型号为ZR-YJLW03，线路全长1841米。电缆由某电缆公司提供，其终端头采用全预制式柔性硅橡胶附件，投运时间为2007年8月23日，至2008年1月23日发生故障运行不足半年时间。故障击穿部位距离集流环约83mm。（如图一）图一:110KV美匡线C相故障点110KV隆南线电缆型号为ZR-YJLW03，线路全长3306米。电缆

4、由某电缆公司提供，其终端头采用全预制式柔性硅橡胶附件，投运时间为2007年12月，至2009年1月9日发生故障运行13个月。故障击穿部位距离电缆终端集流环约80mm。另两起故障位置基本同上3故障终端解剖对故障终端头进行解剖，击穿点同是在电缆主绝缘屏蔽切断处。应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，改善了绝缘屏蔽层的电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了电应力对绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。高压输电电缆主绝缘故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽切断处，因为这里是电应力最集中的部位，如果该部位击穿，意味着此处电应力没有得到应有的疏散，应力锥没有起到应有的作用。按照电缆终端的

5、安装工艺，电缆终端附件全长约1755mm，电缆主绝缘屏蔽断口距离集流环120mm，应力锥距离电缆终端尾管80mm，两者才可搭接，即该柔性电缆应力锥应与电缆主绝缘屏蔽搭接40mm，应力锥才能起到改善绝缘屏蔽层的电场分布作用。从解剖情况看，终端头的应力锥与电缆主绝缘屏蔽层切断处即击穿点已明显分离，且有30mm距离，电缆主绝缘屏蔽断口距离集流环只有不到40mm距离，产生相对位移约80mm。4故障原因分析4.1电缆本体因素从电缆终端的解剖情况，故障点均位于电缆主绝缘屏蔽切断处，且应力锥与主绝缘屏蔽断口产生了一定距离，致使两者无法搭接，导致电应力集中逐渐放电而击穿。按照该柔性终端制作说明中要求对电

6、缆本体的各层开剥长度、相对位置进行了尺寸核实：电缆出线梗至集流环应为1755mm，实际值为1700mm，柔性终端有被压缩、位移现象。（图二、三）图二：对照电缆终端头装配图纸，电缆主绝缘应伸出电缆柔性终端30mm图三：电缆终端上部主绝缘缩入电缆终端26mm经进一步检查，该电缆铝波纹护套与电缆纵向阻水缓冲层（阻水带）之间有约为2～3mm缝隙，两者结合不紧密。由于电缆柔性终端制作都在地面进行，制作完毕后再进行杆塔安装。电缆终端吊装固定时，只是固定电缆铝护套层，且电缆终端距离地面15-30米。如果电缆铝波纹护套与电缆纵向阻水缓冲层（阻水带）之间结合不紧密，留有缝隙，就有可能导致电缆本体与铝波纹护

7、套产生相对位移，而电缆柔性终端附件本身与电缆铝波纹紧密结合，电缆本体与铝波纹护套产生相对位移时，亦会同铝波纹护套与本体发生位移，这是导致电缆主绝缘屏蔽切断处距离集流环尺寸比制作要求中尺寸缩短80mm的主要原因，致使应力锥与电缆主绝缘屏蔽层断口由于相对位移无法搭接，电应力无法疏散，导致柔性终端击穿故障。4.2电缆附件因素故障的发生与电缆附件有一定关系，按照终端安装工艺要求，该电缆附件全长约1755mm，但测得故障电缆柔性终端只有171