110KV電纜終端頭著火事故案例分析

王海祖 劉俊寶

（河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 事故描述

心連心公司新疆分公司于2014年建設(shè)了一條110KV同塔雙回架空線路。去年公司規(guī)劃擴(kuò)建一套年產(chǎn)15萬噸的甲醇項(xiàng)目，由于受廠區(qū)布局限制，該套甲醇裝置只能布置在靠近上述110KV同塔雙回架空線路附近。由于甲醇屬于一類易燃易爆危險(xiǎn)品，該甲醇裝置區(qū)距離110KV線路達(dá)不到規(guī)范要求。為了滿足規(guī)范要求，為甲醇項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造條件，于是對(duì)110KV線路進(jìn)行了改造，將靠近甲醇裝置區(qū)的約180米長的架空線路的中間一段改為了電纜線路。該架空線路為雙回線路，線路改造部分每一回路采用3根110KV單芯電纜代替架空導(dǎo)線。電纜采用的是遠(yuǎn)東電纜有限公司的產(chǎn)品，型號(hào)為ZR-YJVLW03-64/110KV-1*400。110KV電纜終端交流耐壓試驗(yàn)工作由新疆萬能水利電力工程有限公司完成，試驗(yàn)設(shè)備為GYXB-1000KVA/500KV型變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)指標(biāo)為：施加交流電壓128KV，60分鐘，無擊穿現(xiàn)象。進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，每次對(duì)2根電纜施加電壓進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)對(duì)其中2根電纜施加交流電壓進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)持續(xù)到40分鐘時(shí)電纜尾端電纜終端頭發(fā)生冒煙著火現(xiàn)象，隨即終止試驗(yàn)，試驗(yàn)中的2個(gè)電纜頭被燒壞。

2 著火原因分析

2.1 電纜頭絕緣主體材料具有可燃性

110KV電纜終端頭的絕緣主體材料是一種硅橡膠，其電絕緣性能非常好，比較柔軟，具有較強(qiáng)的憎水性和表面防粘性，具有較好的耐熱性，其缺點(diǎn)是容易被刺傷和割破.該硅橡膠材料還存在一個(gè)缺點(diǎn)就是它具有可燃性，當(dāng)它被加熱到超過燃點(diǎn)溫度時(shí)就會(huì)發(fā)生燃燒現(xiàn)象。

2.2 不規(guī)范作業(yè)產(chǎn)生放電

高壓電纜在正常工作時(shí)，施加在主絕緣上的電壓即電纜線芯和大地之間的工作電壓，其形成的交變電場及電力線被均勻的分布在電纜內(nèi)外半導(dǎo)體層形成的兩個(gè)同心圓內(nèi)，電纜的主絕緣承受的是均勻的電場，避免了局部集中電場造成局部集中泄漏放電現(xiàn)象，使得電纜主絕緣受到很好的保護(hù)，很難被擊穿而損壞。實(shí)驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)人員沒有將電纜尾端的電纜終端頭架高足夠高度，電纜頭和尾部電纜距離地面高度大約為600-900mm，沒有達(dá)到規(guī)范要求值1000mm。

由于應(yīng)力錐后邊的無外屏蔽層的那一段電纜的線芯距離地面過近，導(dǎo)致電纜線芯對(duì)地面形成了不均勻電場，如圖（1）所示。電力線集中于線芯與地面之間，電荷從高壓線芯沿著電力線穿過電纜主絕緣層流向大地。電纜與大地之間形成較強(qiáng)的電暈現(xiàn)象，如圖（2）。電暈泄露電流集中從靠近地面處穿越主絕緣。較強(qiáng)的電暈泄漏放電電流持續(xù)較長時(shí)間后，主絕緣朝向地面一側(cè)的絕緣表面被電荷電流熱效應(yīng)燒焦碳化，擊穿。

圖（1）

圖（2）

2.3 電暈放電不易被發(fā)現(xiàn)。

由于試驗(yàn)電壓較高，監(jiān)護(hù)人員不能靠近，只能在遠(yuǎn)處監(jiān)護(hù)，又由于是在白天，太陽光較強(qiáng)，電暈光線是看不見的。由于正常耐壓試驗(yàn)時(shí)就有吱吱的放電聲，又由于監(jiān)護(hù)人員距離被試電纜較遠(yuǎn)，異常放電聲音也不易被覺察。

2.4 交流耐壓試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)。

對(duì)高壓電纜進(jìn)行的交流耐壓試驗(yàn)，當(dāng)被試電纜或電纜頭有缺陷或有異常時(shí)，被試電纜或電纜頭會(huì)發(fā)生突然擊穿放電現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生著火。

3 預(yù)防措施

1）對(duì)高壓電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)必須按規(guī)范要求，是被試電纜帶電部分與大地保持足夠的距離；2）加強(qiáng)電纜、電纜終端及耐壓試驗(yàn)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，組織相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提高專業(yè)技能；3）提高電纜試驗(yàn)人員和監(jiān)護(hù)人員的責(zé)任心，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)格管控。

4 結(jié)語

10KV以上高壓電纜的主絕緣處在內(nèi)半導(dǎo)體層和外半導(dǎo)體層形成的均勻電場中受到很好的保護(hù)，但是在電纜終端處主絕緣外邊的外半導(dǎo)體層被剝除，當(dāng)這段電纜與大地或接地體距離過近時(shí)，會(huì)發(fā)生電場畸變，從而使主絕緣的局部承受較強(qiáng)的泄漏電流損害而損毀。