交联电缆接头的故障原因及防范措施.doc

浅谈交联电缆接头的故障原因及防范措施 摘 要 交联电缆和油纸绝缘电缆相比具有散热好、通流量大、制作安装方便等优点，近几年来在电力、水利等行业得到了广泛使用。但由于交联电缆的载流能力强,电流密度大，对导体的连接质量要求就更为严格，对接头要求机械的、电气的条件越来越高。因此为保证电力系统的正常运行，对交联电缆接头的各种故障要及时采取相应的对策和措施。本文对交联电缆接头的运行状况、故障原因和提高交联电缆接头质量等三个方面进行了阐述，供交联电缆的维修技术人员参考。关键词 交联电缆接头电缆附件油纸绝缘电缆故障接触电阻1交联电缆接头的运行状况10KV高压电缆在水利工程和电力系统中应用十分广泛，其完好的接头和附件对机电设备的安全、经济、可靠运行和安全供电非常重要。设计良好、施工合理的电缆接头，经实践运行证明，在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强，电流密度大，对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械和电气的条件日益越来越高，特别是10KV电动机电缆，各种接头将经受很大的热应力和巨大的短路电流的影响。所以交联电缆附件与电缆同等重要，是必不可少的部件，也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国内外已得到了广泛使用，还存在着一些问题，但随着技术的发展、附件配套质量的提高、工艺的完善，交联电缆具有广阔、深远的发展前景，日益具有替代油纸绝缘电缆的趋势。2交联电缆接头的故障原因分析交联电缆头故障原因主要有两点：-是无铠装的塑料护套电缆在护套受损后进潮；二是交联电缆的绝缘材料存在严重缺陷。由于电缆附件种类、形式、规格较多；质量参差不齐；施工人员技术水平高低不等；电缆接头运行方式和条件各异等，致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同，接头发生故障的原因有很大的差异，油纸电缆接头发生故障主要是受绝缘影响，而交联电缆接头发生故障主要是由于导体连接等原因所致。交联电缆允许运行温度高，对电缆接头就提出了更高的要求，使接头发热的问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热，促使接头的氧化膜加厚，又使接触电阻更大,温升加快。如此恶性循环，使接头的绝缘层破坏，形成相间短路，引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点：2.1 工艺不佳主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。施工时连接金具在连接处有杂质、毛刺和氧化层存在而达不到电气和机械强度；环切时施工人员用电工刀或钢锯切削造成受伤处导体损伤加剧或断裂；导体连接时线芯不到位等。运行证明施工质量不佳致使接触电阻增大，发热量增加。2.2 压力不够现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量，而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量，效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接，接头电阻主要是接触电阻，接触电阻的大小与接触力、实际接触面积和与使用压接工具的出力吨位等有关。通常由于压接机具压力不足、连接金具空隙大和假冒伪劣产品质量差等原因造成电缆接头达不到压接质量要求，在正常情况下运行发热严重，负荷稍有波动必然发生故障。2.3 截面不足将交联电缆与油纸电缆的允许载流量，在环境温度为25时，进行比较得出的结论是：ZQ23240油纸铜芯电缆可用YJV22-3150交联铜芯电缆替代。因为YJV22-3150交联电缆的允许载流量为476A；而ZQ2-3240油纸电缆的允许载流量为420A，还超出56A。ZLQ2-3240可用YJLV22-3150替代，因为交联3150铝芯电缆的载流量为364A，而油纸3240铝芯电缆的载流量才320A，交联电缆还超出44A。如果用允许载流量计算，150mm2交联电缆与240 mm2油纸电缆基本相同，或者说150 mm2交联电缆应用240 mm2的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。2.4 散热不好绕包式接头和各种浇铸式接头，不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚，而且外壳内还注有混合物，就是最小型式的热缩接头，其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差，J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75；J-30也才达90；热缩材料的使用条件为-50100。当电缆在正常负荷运行时，接头内部的温度可达100，当电缆满负荷时，电缆芯线温度达到90，接头温度会达140左右，当温度再升高时，接头处的氧化膜加厚，接触电阻随之加大,在一定通电时间的作用下，接头的绝缘材料碳化为非绝缘物，导致故障发生。综上所述：增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。 2.5 环境污秽严重没有防护措施的户外电缆接头运行在污秽环境中，其套管极容发生污闪。3提高交联电缆接头质量的措施由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同，所连接的电气设备及位置不同，电缆附件在材质，结构及安装工艺方面有很大的选择余地，但各类附件所具备的基本性能是一致的，所以应加强以下几点措施来提高接头质量：3.1 必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制，对新技术、新工艺、新产品应重点试验，不断总结提高，逐年逐步推广应用。3.2 采用材质优良、规格、截面符合要求，能安全可靠运行的连接金具。对于接线端子，应尽可能选用堵油型，因为这种端子一般截面较大，能减小发热，而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜棒或1#铝车制加工，规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。近年长沙和沈阳电缆厂附件厂提供的交联电缆接头用压接管，使用效果较好。3.3 选用压接吨位大、模具吻合好，压坑面积足，压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的界面处理,并涂敷导电膏。3.4 培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责，能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。提高施工人员对交联电缆的认识，增强对交联电缆附件特性的了解，研究技术，改进工艺，制定施工规范，加强质量控制，保证安全运行。3.5安装过程中电缆敷设采用支架和沟道敷设，尽量不采用直埋方式，即使直埋，也禁止有中间头。3.6保证沟道内排水设施良好，不得出现交联电缆被水长期浸泡的现象。4 结束语由于交联电缆推广应用的时间比较短、电器市场上的电缆附件品种杂乱