淺談交聯(lián)聚乙烯電纜接頭故障原因及對策

【摘 要】從交聯(lián)聚乙烯電纜接頭的運行狀況、故障原因的分析、提高接頭質(zhì)量的對策等方面闡述，提高施工人員對交聯(lián)聚乙烯電纜接頭的認識，增強對交聯(lián)聚乙烯電纜附件特性的了解，研究技術，改進工藝，加強質(zhì)量控制，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行。

【關鍵詞】交聯(lián)電纜接頭附件；運行狀況；故障原因分析；接觸電阻；接頭質(zhì)量

交聯(lián)電纜通常是指電纜的絕緣層采用交聯(lián)材料，它具有散熱好，載流量大，制作安裝方便等優(yōu)點。近年來，電力系統(tǒng)、水利、化工等行業(yè)都采用交聯(lián)電纜，合陽縣交聯(lián)電纜的使用率已達8％左右，但交聯(lián)電纜由于載流能力強，電流密度大，對導體連接質(zhì)量要求就更為嚴格，對交聯(lián)電纜接頭所要求機械的、電氣的條件日益從嚴，因此對電纜接頭各種故障要及時采取相應的對策和措施。

一、交聯(lián)聚乙烯電纜接頭運行狀況

電纜附件是電纜線路中各種電纜接頭和終端的總稱，電纜接頭是電纜與電纜相互連接的裝置；電纜終端是電纜線路末端用于與其他設備的電氣連接的裝置，起著電路暢通、保證相間和相對地絕緣、密封和機械保護等作用。6-10KV交聯(lián)電纜在水利、化工、電力系統(tǒng)中運用十分廣泛，其完好的附件對機電設備的安全、經(jīng)濟、可靠運行和安全供電非常重要。交聯(lián)聚乙烯電纜由于載流能力強、電流密度大，對導體的連接質(zhì)量要求也就更為嚴格，對接頭的機械和電氣條件要求也越來越高，特別是負荷較重的電纜，各種接頭將受到很大的應力和持續(xù)較長時間的大電流，而且有時因事故等原因還需要承受短路電流。所以說交聯(lián)聚乙烯電纜附件也不是附屬的，更不是次要的部件，它與電纜是同等重要、必不可少的部件，也是與安全運行密切相關的關鍵產(chǎn)品。

二、交聯(lián)聚乙烯電纜接頭故障原因分析

（1）工藝不佳。主要指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。一是連接金具接觸面處理不佳。無論是接線端子還是連接管，由于受生產(chǎn)或保管條件的影響，管體內(nèi)壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在，這是不為人們所重視的缺陷，但對導體連接質(zhì)量的影響頗為嚴重。特別是鋁表面極易生成一層堅硬而又絕緣的氧化鋁薄膜，使鋁導體的連接要比銅導體的連接麻煩不少，對工藝技術的要求也要高得多。造成發(fā)熱的主要原因除機具、材料性能因素外，關鍵是工藝技術和責任心。二是導體損傷。交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層強度較大，剝切困難，環(huán)切時施工人員用電工刀劃切，有時干脆用鋼鋸環(huán)切，初學者往往掌握不好力度而使導體損傷。損傷雖然不很嚴重，但在線芯彎曲和壓接蠕動時，會造成受傷處導體損傷加劇或斷裂，壓接完畢后難以發(fā)現(xiàn)，因截面積減小而引起發(fā)熱嚴重。三是導體連接線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求比壓接金具孔深增加5毫米，但因產(chǎn)品孔深不標準，造成剝切長度不夠，或因壓接時串位使導線端部形成空隙，僅靠連接金具壁導通，致使接觸電阻增大，發(fā)熱量增加。四是半導體屏蔽層連接不到位或連接工藝不正確。半導體屏蔽層在電纜運行中起著均衡電場的重要作用，使絕緣屏蔽層切斷處的電場分布加以改善，電場強度分布相對均勻，避免電場集中，減少氣隙局部放電，提高絕緣材料擊穿強度的作用。許多施工人員不清楚其原理，在制作電纜接頭時，先纏繞橡膠自粘帶，后纏繞半導體帶，使電纜接頭半導體屏蔽層與電纜半導體屏蔽層未進行充分連接；或者電纜的半導體屏蔽層在剝切時剝開的長度不符合要求，使電纜接頭的半導體屏蔽層與電纜的半導體屏蔽層連接面積不夠。以上幾種情況造成電場不均勻，尤其是壓接管管口附近電場強度大，增加了電暈產(chǎn)生的可能性，致使局部電壓過高，在大電流情況下長時間運行，就會破壞絕緣層造成短路或接地。五是電纜接頭制作時進水或進潮氣。許多施工人員為趕工期，不注意天氣的情況，在下雨或環(huán)境濕度太大時給予施工，雖然下雨時采取了防雨措施，但電纜接頭內(nèi)依然會進許多潮氣，天氣變冷時便在內(nèi)部形水珠，在電場的作用下，絕緣層就會產(chǎn)生水樹枝老化現(xiàn)象，導致電纜接頭擊穿。有些雖然用砂紙打磨過內(nèi)外壁，但不注意用嘴吹里面的雜物，人體氣體到管內(nèi)產(chǎn)生潮氣。我們修試班在一次交聯(lián)電纜試驗中，發(fā)現(xiàn)該電纜絕緣電阻很低，后經(jīng)詢問制作電纜接頭的過程中，天下小雨，考慮到用戶費用等問題，最后建議重新做接頭后試驗合格。（2）壓力不夠。一是壓接機具壓力不夠。壓接機具生產(chǎn)廠家較多，管理混亂，沒有統(tǒng)一的標準，特別是近年來生產(chǎn)的機械壓鉗，不僅壓坑窄小，而且壓接到位后上下壓模不能吻合；還有一些廠家購買或生產(chǎn)國外類型壓鉗，由于執(zhí)行的是國外標準，與國產(chǎn)導線標稱截面不適應，壓接質(zhì)量難以保證。二是連接金具空隙大?，F(xiàn)在交聯(lián)聚乙烯電纜接頭大多數(shù)單位使用的連接金具是非緊壓型的壓接管。雖然非緊壓型的和緊壓型的壓接管有效截面積一樣，但從壓接實際比較，二者的壓接效果相差甚大。由于交聯(lián)聚乙烯電纜導體是緊絞的圓形線芯，與非緊壓型的金具內(nèi)徑有較大的空隙，壓接后達不到足夠的壓力，導致接觸電阻增大。三是存在假冒偽劣產(chǎn)品。假冒偽劣金具不僅材質(zhì)不純，外觀粗糙，壓后易出現(xiàn)裂紋，而且規(guī)格不標準，有效截面積與正品相差很大，根本達不到壓接質(zhì)量要求，在正常情況下運行發(fā)熱嚴重，負荷稍有波動必然發(fā)生故障。（3）散熱不好。熱縮繞包式接頭存在散熱難的缺點?，F(xiàn)在各種接頭的絕緣的絕緣材料耐熱性較差，J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過75℃，J～30也僅達90℃，熱縮材料的使用條件為50℃～

100℃。當電纜在正常負荷運行時，接頭內(nèi)部溫度可達100℃，當

電纜滿負荷時，電纜芯線溫度達到90℃，接頭溫度會達到

140℃左右，每當溫度再升高時，接頭處的氧化膜加厚，接觸電阻隨之增大，再通電一段時間后，接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物，導致故障發(fā)生。（4）截面不足。環(huán)境溫度為25℃時，交聯(lián)電纜與油紙電纜的允許載流量。

可見：用YJV22-3×50交聯(lián)銅芯電纜可以替代ZQ2-3×120油紙銅芯電纜，且前者的允許載流量比后者還大3A；用YJLV22-3×50可以替代ZLQ2-3×120，即50mm2交聯(lián)電纜與120m㎡油紙電纜的載流量基本相同，或者說50mm2交聯(lián)電纜應用 120m㎡的金具連接才能正常運行。所以連接金具截面不足將是交聯(lián)電纜接頭發(fā)熱嚴重的一個重要原因。

三、提高交聯(lián)聚乙烯電纜接頭質(zhì)量的對策

（1）培訓技術有素、工藝熟練、工作認真負責、能勝任電纜施工安裝和運行維護的電纜技工。在剝除半導體時要特別小心，有經(jīng)驗的操作者在縱向下刀，確保絕緣層不受到損傷。（2）采用材質(zhì)優(yōu)良，規(guī)格、截面積符合要求，能安全可靠運行連接金具。連接管應選用緊壓型的，因為這種連接管與線芯配合緊密，縫隙很小，壓接后連接效果好。（3）必須選用技術先進、工藝成熟、質(zhì)量可靠，能適應所使用的環(huán)境和條件的電纜附件。對假冒偽劣產(chǎn)品必須堅決抵制，對新技術、新工藝、新產(chǎn)品應重點試用，不斷總結(jié)提高，逐步推廣應用。（4）選用壓接力大、模具吻合好、壓坑面積足、壓接效果能滿足技術要求的壓接機具。做好壓接前的界面處理，并涂敷導電膏。

在平時的運行與維護中我們要提高施工人員對交聯(lián)聚乙烯電纜接頭的認識，增強對交聯(lián)聚乙烯電纜附件特性的了解，研究技術，改進工藝，加強質(zhì)量控制，保證電力系統(tǒng)安全運行。

參 考 文 獻

[1]楊琨超，畢榮．《電力電纜及附件生產(chǎn)加工工藝與質(zhì)量檢測標準實用手冊》

[2]陜西省電力公司．《電力電纜（供電企業(yè)職業(yè)技能操作導則）》