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常见电缆附件制作问题导致的故障
时间:2021-06-09 15:36:30 点击次数:602

对近5年的配电电缆故障进行了统计分析,总结配电电缆附件故障中的因制作工艺原因引发的典型故障,提炼案例,摸索电缆附件管控落地方式。

一、总体情况2015年1月至2019年1月,配电电缆线路共计发生故障169次。

1.按照电缆线路故障原因分类

电缆附件故障78次,占比46%;外力破坏73次,占比43%。可见:电缆附件与外力破坏是引发电缆线路故障跳闸的主要原因。

2.按故障电缆附件的安装位置分类

电缆中间接头故障58条次,占比74%,插拔头(可分离式连接器)故障18条次,占比23%;可见电缆附件故障主要集中在电缆中间接头和电缆插拔头。这与城市配网中电缆线路占比增大,环网柜、小区配电室10kV开关柜大多采用插拔头连接,有直接关联。3.按电缆附件故障原因分类通过对解剖案例的分析,电缆附件故障中因制作工艺原因引发故障约占66%,电缆附件质量原因引发故障约占15%,设备老化(解剖原因不明)引发故障约占19%。

可见制作工艺引发的电缆附件故障特别突出。
二、电缆附件故障的典型案例
1.工作态度问题或者说责任心缺失引发的故障
(1)接头内部遗留冷缩塑料材质支撑部件,导致接头故障

(2)电缆附件与电缆不匹配,导致应力锥没有与外半导搭接

两案例反应了工程施工和电缆附件安装人员责任心严重缺失。对策:建立电缆附件制作人员准入机制和责任追溯制度,用追责倒逼负责。

2.预留电缆长度不足故障

(1)环网柜1#间隔插拔头因预留电缆长度不足,导致压接点受力,接触电阻增大发热引发故障

(2)环网柜插拔头下方电缆未固定,对侧倒电缆,拽断套管,引发故障。

对策:

电缆附件制作前,要预留足够长度的电缆;

电缆终端头制作前,电缆要自然落地受力;

电缆终端制作完成后,电缆要加装支架固定,避免电缆终端压接点受力;

电缆插拔头的三指套,宜设置在环网柜分支箱电缆仓的下方,防止单相电缆扭曲,引起压接点受力;

 电缆中间接头要顺直放置在支架上,不应弯曲受力,不应悬空。


3.制作工艺典型案例(1)防水密封不良引发故障通过统计发现,78次电缆附件故障中,有明显进水痕迹的55次,占比71%。可见,电缆附件的防水密封极其重要。

解剖发现的电缆附件水痕迹案例:1)故障中间接头良好相的半导表面的水珠

2)故障中间接头良好相绝缘表面的水树枝

3)故障中间接头铜屏蔽、钢铠表面的水痕迹,故障相绝缘表面的爬闪通道

解剖发现B相绝缘电树枝放电痕迹明显,依据放电痕迹,故障原因为B相线芯进入水,在电场的作用下,绝缘表面逐渐形成水树枝,水树枝经过长时间劣化逐渐贯穿为电树枝,最终导致在直流耐压试验过程(升压至18kV时)中B相击穿。

4)故障接头相自线芯延绝缘表面的爬闪通道

电缆附件进水的原因:

一是电缆本体进水,水或潮气延电缆钢铠、铜屏蔽、线芯渗透到电缆附件处;对策:(1)严禁在电缆受潮段进行电缆附件安装;充氮气去潮气或截取受潮段(2)电缆敷设完成后,利用兆欧表遥测内外护套,确保内外护套绝缘合格二是电缆附件安装时,防水密封制作不良
(1)在接头绝缘主体端部密封处理时常出现搭接尺寸不满足要求、黏结不紧密、带材缠绕顺序错误等问题,导致水分或潮气从端部进入绝缘主体内部,引起接头绝缘受潮。
正确工艺:从电缆外半导电层上开始,搭接约30mm半重叠绕包3层防水带至接头绝缘主体上,并搭接30mm。
(2)内护套端部防水密封不良。
内护套端部防水密封对施工人员技术水平要求较高,防水带材的拉伸长度、半搭叠绕包质量以及内护套端部搭接尺寸均会对内护套端部防水密封效果产生较大影响,也是内护套端部密封不良的常见问题,造成水分沿着内护套端部进入接头内部。

正确工艺:从一段铠装端口开始讲防水带拉长至1.5倍,以半搭叠方式绕包至另一端铠装端口,防水带胶黏层应紧贴电缆内护套。
(3)终端密封
终端主要是两端容易进潮,一般在终端上端使用防水端子,同时用密封胶或密封带进行密封。而在下端与直管护套搭接的地方用密封胶或密封带进行密封。电缆三叉处用密封填充胶绕包密封,外面用分支套管密封。

三是交接验收时,开展振荡波、超低频介损试验,及时发现接头进水迹象。

(2)安装尺寸错误

外半导电层尺寸控制。

外半导电层剥切过长或过短都会影响应力锥和半导电层断口搭接位置,

尺寸超过偏差会造成电场分布不符合厂家设计,尺寸偏差严重会导致安装后应力锥错位,错开部位既没有半导电层也没有应力锥,该部位的电场将严重畸变,在运行中必定会发生故障。

电缆绝缘剥削尺寸控制。

电缆绝缘剥切过长造成导体压接管与电缆绝缘断口间存在超出标准的空气间隙,易发生局部放电现象。

应力锥安装尺寸控制。

未严格按照安装工艺要求做好定位标记,接头绝缘主体安装时造成应力锥错位,应力锥没有与电缆外半导电层断口进行有效搭接,从而失去电场屏蔽作用。与外半导电层尺寸控制不良的后果相同。
案例:故障中间接头三相半导电层剥切长度均不一致,最大相差5cm

(3)半导电层处理不符合工艺要求
电缆外半导电层处理时,常出现的问题如下:

电缆外半导电层断口处理不圆整,断口呈锯齿形、存在尖角。

电缆外半导电层未做斜坡处理

电缆外半导电层环向和纵向剥削时伤及电缆主绝缘。

案例:故障电缆中间接头良好相电缆外半导电层

(4)电缆绝缘层处理不符合电缆绝缘层处理时,常出现的问题如下:

电缆绝缘断口未取出绝缘端部的尖角,绝缘断口不圆滑

电缆绝缘表面存在半导电层粉尘、杂志,擦拭不干净

电缆绝缘表面存在划痕,未有效处理

绝缘表面打磨粗糙

案例:

故障电缆中间接头一侧绝缘处有铜屑,未清理干净,形成爬闪通道

清洁时的正确方向:

(5)导体压接处理不到位引发导体压接处理时常见的问题如下:

选用与电缆截面不配套的压接模具,导致压接过头或压接不实

导体压接后,压接管棱角未打磨,局部有尖角、毛刺

压接钳使用不正确,伤及导体线芯

案例:
某电缆插拔头的铜接线端子压模工艺不良,模具未对齐,造成偏模,且压接压力不足,未产生应有的形变;压接应该压接三模,但故障插拔头仅压接两模。

三、电缆附件制作管控建议

1.开展电力电缆附件安装人员取证培训,实施作业资质准入,持证上岗制度,并建立负面清单,加强电缆附件安装人员管理,并电缆附件安装业绩纳入施工队伍安装业绩日常管理。2.安装质量责任在设计使用年限内实行终身负责制。工程质保期内的安装过程中的质量问题由项目建管部门负责协调处理。质保期后新发现的安装质量问题由运维单位负责协调安装单位处理。3.鉴于配电电缆附件制作数量庞大,宜开发电缆附件制作管控App,涵盖新建、扩建、技改、维修、抢修、业扩接入等工程类别,关键工艺照片的实时上传,实现多点作业的隐蔽验收,确保电缆附件安装人员取证管控落地。4.交接试验建议开展振荡波局放试验。