負(fù)荷高壓柜與電纜連接存在的問(wèn)題及對(duì)策

● 遼寧·國(guó)網(wǎng)大連供電公司 彭 博 袁 超

近年來(lái)，隨著裝配有RM6型負(fù)荷高壓柜的配電站、箱變和環(huán)網(wǎng)柜的大量投運(yùn)，各種型號(hào)的插入式電纜終端幾乎占據(jù)了電纜終端施工總量的三分之一，相對(duì)于普通的預(yù)制式電纜終端，插入式電纜終端適用的高壓柜電纜倉(cāng)空間更小，終端結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，這對(duì)施工人員在終端尺寸把握及施工工藝水平上提出了更高的要求，而且插入式電纜終端一旦發(fā)生故障，必然會(huì)波及到高壓柜，高壓設(shè)備的搶修更換時(shí)間要遠(yuǎn)大于電纜本身的搶修時(shí)間，勢(shì)必會(huì)引起用戶投訴。高壓柜套管與10kV電纜的連接是運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié),本文就存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出一些應(yīng)對(duì)措施。

1 RM6型負(fù)荷高壓柜與三芯電纜連接存在的問(wèn)題

目前，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的10kV RM6型負(fù)荷高壓柜和電纜T型連接頭主要是歐洲品牌，因歐洲普遍采用單芯電纜，容易固定且便于安裝，不存在電纜施加于套管上的扭轉(zhuǎn)力矩,接線端子與套管貼合度好，不易發(fā)生熱故障。國(guó)內(nèi)目前主要采用的是三芯電纜，安裝遠(yuǎn)比單芯電纜復(fù)雜，由此產(chǎn)生了以下的問(wèn)題。

（1）三芯電纜固定部位為外護(hù)套，各單相無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性固定。即使都連接好后，由于電纜自身重力或外力擺動(dòng)，都會(huì)使各單相外力矩傳遞至套管部分。

（2）由于三芯電纜安裝過(guò)程中多數(shù)需要核對(duì)相序，在固定之前需要加以外力矩扭動(dòng)，而在安裝之后因扭動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力會(huì)逐漸釋放，產(chǎn)生恢復(fù)力矩并作用在套管上。

（3）因RM6型負(fù)荷高壓柜電纜小室高度低(適用單芯電纜)，限制了電纜各相線芯的長(zhǎng)度。

（4）一旦接線端子壓接后安裝長(zhǎng)度就已經(jīng)確定，且因電纜單相長(zhǎng)度短，不能輕易加以彎曲，如果電纜T型連接頭不能直接安裝到位,則必然會(huì)對(duì)電纜施以搬、拉、撬等力加以調(diào)整，可能出現(xiàn)套管受損、接觸不良等后果。

（5）RM6型負(fù)荷高壓柜電纜終端容易因接觸不良造成電纜發(fā)熱燒毀故障，由于RM6型負(fù)荷高壓柜電纜倉(cāng)的空間較小，插入式終端封閉式的結(jié)構(gòu)給施工中接線安裝質(zhì)量的驗(yàn)收造成極大的難度。RM6型負(fù)荷高壓柜的電纜倉(cāng)在運(yùn)行狀態(tài)下處于接地保護(hù)閉鎖狀態(tài)，既沒(méi)有常用的示溫蠟片供觀察，也不能使用紅外測(cè)溫儀觀測(cè)，運(yùn)行人員對(duì)樁頭發(fā)熱缺陷無(wú)法預(yù)警。

2 應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)上述問(wèn)題，可從RM6型負(fù)荷高壓柜、T型連接頭、安裝工藝、高壓柜土建基礎(chǔ)等4個(gè)方面，采取措施加以解決。

2.1 RM6型負(fù)荷高壓柜

2.1.1 適當(dāng)提高RM6型負(fù)荷高壓柜電纜小室的高度

RM6型負(fù)荷高壓柜電纜小室空間狹小，尺寸一般為高600mm、寬350mm。這樣的空間單芯電纜安裝方便，但對(duì)于三芯電纜安裝T型連接頭，特別是大截面電纜（185mm2或240mm2）安裝難度就大，由于T型連接頭三叉套部分也要裝在小室中，電纜線芯長(zhǎng)度只能做到400mm左右，大截面電纜線芯又很硬，再受到現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的限制，T型連接頭不容易安裝到位和符合標(biāo)準(zhǔn)。

雖然高壓柜是標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，但可以通過(guò)高壓柜配套升高座進(jìn)行改善。用升高座把電纜小室高度調(diào)整到800mm左右，并保證固定電纜的卡箍離高壓套管中心點(diǎn)的垂直距離不得小于750mm，這樣電纜線芯長(zhǎng)度可以增加到600mm左右，可使T型連接頭容易安裝到位。增加高壓柜升高座的實(shí)質(zhì)就是將三芯電纜分叉后增加各相線芯長(zhǎng)度，以單芯電纜的形式完成與套管的連接。加長(zhǎng)線芯長(zhǎng)度達(dá)到的效果是：大大減少了作用于套管部位的扭轉(zhuǎn)力矩；安裝時(shí)可調(diào)的范圍增大，減少了施加外力矩進(jìn)行調(diào)整的需要，降低了氣體泄露危險(xiǎn)，接線端子和應(yīng)力錐也容易安裝到位。

2.1.2 RM6型負(fù)荷高壓柜選型時(shí)要考慮其導(dǎo)電能力

RM6型負(fù)荷高壓柜額定電流630A的標(biāo)準(zhǔn)螺栓式套管端面的銅管外直徑為25mm，銅管內(nèi)孔螺紋直徑為16mm （與M16固定螺栓配套），則銅管端面導(dǎo)電面積為289.6mm2，由于與電纜接線端子貼接配合的偏差，導(dǎo)電面積會(huì)更小。在電纜T型連接頭固定螺栓采用不銹鋼（銅材硬度不夠）時(shí)，僅單純依靠端面接觸導(dǎo)電。在工程實(shí)際施工中，由于端子等導(dǎo)電部件全部密封在絕緣套內(nèi)不易散熱，若電纜端子與高壓柜套管的銅管端面貼接不緊密，在數(shù)百安培的大電流通過(guò)時(shí)，就容易發(fā)生熱故障。因此，高壓柜選型要考慮這方面的問(wèn)題。

對(duì)于配套截面為185mm2或240mm2的電纜，運(yùn)行400A以上大電流的RM6型負(fù)荷高壓柜，螺栓式套管最好選用額定電流為800A的標(biāo)準(zhǔn)式套管，銅管外直徑應(yīng)為32mm，這樣可以減少熱故障的發(fā)生。

2.1.3 加強(qiáng)對(duì)RM6型負(fù)荷高壓柜套管運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)

由于RM6型負(fù)荷高壓柜是全封閉的開(kāi)關(guān)柜，在運(yùn)行中不能打開(kāi),目前運(yùn)行巡視中常用的紅外測(cè)溫設(shè)備，無(wú)法測(cè)量到接頭的溫度，若在電纜小室前板上開(kāi)測(cè)溫孔，又降低了高壓柜的防護(hù)等級(jí)。

在運(yùn)行巡視中，可用手摸電纜小室前板來(lái)感知柜內(nèi)溫度，以便判斷電纜T型連接頭是否發(fā)熱。對(duì)于運(yùn)行大電流的高壓柜，在安裝完畢投入運(yùn)行一段時(shí)間后，應(yīng)停電檢查導(dǎo)體連接處是否已出現(xiàn)發(fā)熱跡象。隨著技術(shù)的進(jìn)步，最好的方法是在負(fù)荷高壓柜套管或T型連接頭上設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)接頭溫度。

2.2 電纜T型連接頭

2.2.1 需保證導(dǎo)電部件的質(zhì)量

大部分廠家把電纜T型連接頭固定螺栓改為不銹鋼型號(hào)后，RM6型負(fù)荷高壓柜與電纜之間就單純依靠套管端面接觸導(dǎo)電，對(duì)電纜端子等導(dǎo)電部件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)要求更高。故障分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，電纜T型連接頭導(dǎo)電部件存在以下一些問(wèn)題：（1）電纜端子連接面寬度太窄或中間圓孔偏大，與環(huán)網(wǎng)柜套管的銅管端面配合不好，導(dǎo)電面積縮水；（2）電纜端子材質(zhì)差，表面電鍍層不均勻；（3）固定螺栓(雙頭螺栓)前端為M16，后端為M12，中間臺(tái)階的錐度與電纜端子中間圓孔公差配合不好，卡住電纜端子使其無(wú)法與環(huán)網(wǎng)柜高壓套管很好接觸，造成單純靠不銹鋼雙頭螺栓導(dǎo)電；（4）銅墊片厚度和面積不夠，無(wú)法確保電纜端子與高壓柜套管的銅管端面平行貼接。上述這4個(gè)方面的問(wèn)題都影響RM6型負(fù)荷高壓柜與電纜間接觸面的載流量，可能導(dǎo)致熱故障的發(fā)生。

對(duì)電纜T型連接頭的導(dǎo)電部件，在定貨時(shí)應(yīng)根據(jù)所配套的高壓柜，明確其技術(shù)條件。比如：電纜端子連接面寬度要求為25mm或32mm，保證其能覆蓋住高壓柜套管導(dǎo)電面；端子材質(zhì)要求采用T2銅(銅含量大于99.9%，電解銅，模壓成型，經(jīng)過(guò)回火處理)，內(nèi)、外表面進(jìn)行鍍銀或鍍錫處理，保證其導(dǎo)電能力和降低接觸電阻；平墊片要求大面積，厚3mm，保證足夠的壓力使端子與套管銅端面緊密貼接等。

2.2.2 選擇材質(zhì)柔軟的電纜T型連接頭，減少安裝難度

部分電纜T型連接頭采用橡塑外套或三元乙丙橡膠(EPDM)為主要材料制成，其材質(zhì)偏硬偏脆，安裝過(guò)程中在線芯(特別是大截面線芯)、應(yīng)力錐、絕緣外套位置一旦有偏差，要調(diào)整到位較難，而且難判斷是否到位。另外，由于彈性差、徑向收縮力不夠，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中容易出現(xiàn)因內(nèi)界面分離而產(chǎn)生爬電的故障。

RM6型負(fù)荷高壓柜的電纜T型連接頭，應(yīng)采用硅橡膠材料。硅橡膠材料材質(zhì)柔軟，具有高彈性，在安裝線芯、應(yīng)力錐、絕緣外套時(shí)容易調(diào)整到位；硅橡膠材料徑向收縮力好，均勻度高，有利密封防爬電；對(duì)于安裝在負(fù)荷高壓柜電纜小室中的電纜T型連接頭,硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度足以滿足要求。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝

2.3.1 電纜進(jìn)入RM6型負(fù)荷高壓柜時(shí)必須固定

進(jìn)入負(fù)荷高壓柜的三芯電纜一定要用電纜卡箍固定在高壓套管的正下方，不能斜扭著或沒(méi)有固定，這樣電纜會(huì)對(duì)套管產(chǎn)生扭曲力或拉力，長(zhǎng)時(shí)間受力會(huì)破壞套管和柜體的密封，使套管產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致高壓短路；要盡量使電纜各相線芯垂直對(duì)稱、扭曲，分支手套應(yīng)盡量靠下安裝，電纜卡箍位置也要盡量靠下，離套管垂直距離應(yīng)達(dá)到750mm。

在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，把電纜從負(fù)荷高壓柜基礎(chǔ)下穿入負(fù)荷高壓柜電纜小室內(nèi)時(shí)，應(yīng)鋸掉因敷設(shè)電纜牽引時(shí)受損的電纜端頭，然后進(jìn)行核相確定相位，并扭正電纜進(jìn)入負(fù)荷高壓柜的角度,使3條纜芯對(duì)正套管。如果電纜傾斜角度過(guò)大，應(yīng)重新將電纜退回電纜井，調(diào)整好角度后再穿入負(fù)荷高壓柜并用電纜卡箍固定。在現(xiàn)場(chǎng)施工條件允許時(shí)，電纜可采用雙固定的方式(分段固定電纜外護(hù)套)，即在正常固定下端電纜井內(nèi)加設(shè)一固定梁，以增加一固定位。

2.3.2 電纜分相處理的工藝要求

在進(jìn)行電纜的分相處理時(shí)，要先用電纜卡箍固定電纜分支手套下端，然后修整電纜線芯的長(zhǎng)度。將B相對(duì)正B相套管,A、C相從根部先稍微向外彎曲，再向上垂直對(duì)正套管，擰上雙頭固定螺栓，將端子先掛在套管上，比照電纜長(zhǎng)度，鋸去多余電纜線芯。一定要保證電纜3條線芯長(zhǎng)短合適平齊，避免套管受力及電纜端子與套管端面接觸不良。如果電纜沒(méi)固定就修整電纜線芯的長(zhǎng)度，電纜線芯的長(zhǎng)短就沒(méi)有一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)偏差，因此，先固定電纜這個(gè)步驟很重要。

電纜剝切環(huán)節(jié)工藝要注意以下幾點(diǎn)：（1）剝切尺寸必須嚴(yán)格按照電纜T型連接頭廠家的工藝要求及配套工藝尺寸；（2）必須注意剝切外層時(shí)不能傷及內(nèi)層；（3）要絕對(duì)避免芯絕緣上出現(xiàn)縱向劃痕，以免出現(xiàn)內(nèi)部爬電現(xiàn)象；（4）一定要使用廠家配套的專用清洗紙，盡量避免使用工業(yè)酒精等其他清潔劑；（5）安裝潤(rùn)滑膏建議使用聚氟醚類制品，因其不會(huì)與硅橡膠發(fā)生任何反應(yīng)，能長(zhǎng)期保持密封、絕緣作用，避免使用硅脂類制品，其與硅橡膠之間因互溶干涸而造成界面爬電。

2.3.3 應(yīng)力錐安裝的工藝要求

應(yīng)力錐安裝首先要保證應(yīng)力錐與電纜截面的配合，過(guò)盈量要合適。過(guò)盈量過(guò)大時(shí)會(huì)造成安裝困難，容易撐裂；過(guò)小時(shí)會(huì)造成密封不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)沿面放電。對(duì)電纜T型連接頭，其應(yīng)力錐與絕緣外套以及電纜本身都有相對(duì)位置的要求，隨意性小，應(yīng)嚴(yán)格按安裝要求執(zhí)行，來(lái)滿足應(yīng)力控制和絕緣密封的要求。其次，安裝時(shí)應(yīng)力錐體應(yīng)盡量處于電纜垂直段，以保證全密封效果。特別要注意不要讓尖銳物體劃傷應(yīng)力錐硅橡膠部件的內(nèi)外表面，在那些過(guò)盈配合的接觸部件上同時(shí)應(yīng)分別均勻涂抹專用的安裝潤(rùn)滑膏。

2.3.4 導(dǎo)體連接要保證足夠的導(dǎo)電面積

電纜T型連接頭的導(dǎo)體連接都是在絕緣外套內(nèi)完成的，其接觸情況不易觀察，更不便檢測(cè)，因此必須保證端子平面與高壓柜套管的導(dǎo)電端面平行貼合，使端子作用于套管的應(yīng)力最小，并且接觸充分良好，避免通電發(fā)熱。要按安裝工藝要求進(jìn)行電纜接線端子與線芯導(dǎo)線的壓接。一定要注意接線端子平面的方向，和母線套管的銅平面平行才能保證緊密貼合。使用壓接鉗壓接時(shí)，壓模合攏到位后應(yīng)停留10～15s，使壓接部位金屬塑性變形基本穩(wěn)定。壓接完成后對(duì)端子表面的毛刺或尖角要用銼刀挫平，先后清潔芯絕緣和端子。把電纜端子套在固定螺桿上并將電纜T型連接頭推入套管，使端子平面與套管的銅平面緊密貼合安裝。

2.3.5 接地要可靠

安裝RM6型負(fù)荷高壓柜的屏蔽型電纜T型連接頭，一定要用專用的接地環(huán)和接地線固定接地，并保證接入高壓柜的接地網(wǎng)中，否則在運(yùn)行中其外表面由于電荷的積累會(huì)導(dǎo)致觸電事故，表面電荷還會(huì)對(duì)周圍地電極間隔放電，造成橡膠材料的電腐蝕。

2.4 對(duì)RM6型負(fù)荷高壓柜的土建基礎(chǔ)要求

RM6型負(fù)荷高壓柜基礎(chǔ)高出地坪一般為300～500mm，基礎(chǔ)下的電纜井深度要做到800mm以上，在現(xiàn)場(chǎng)條件許可時(shí)，要達(dá)到1000mm,這樣可以保證電纜(特別是大截面電纜)從基礎(chǔ)下進(jìn)入高壓柜時(shí)有足夠的彎曲半徑，能夠垂直進(jìn)入，減少應(yīng)力。