原因分析
冷缩电缆接头,现场施工简单方便,其硅橡胶复合绝缘套管具有弹性,只要抽出内芯尼龙支撑条,可紧紧贴服在XLPE电缆上,不需要使用加热工具,克服了热缩材料的缺点(热缩附件没有弹性,在电缆运行时热胀冷缩的过程中,会与电缆本体之间出现间隙)。所以,我局在2001年后城网改造中使用的的电缆线路中均为冷缩电缆附件。冷缩电缆附件是一项新材料和新技术的应用,由于短期内对该项新工艺的操作掌握也有不足之处,因而对该起故障很有必要进行认真分析,查找原因,从中吸取教训,采取措施,提高施工质量,确保电缆线路的安全运行。
我们知道,电缆接头的电场是一个畸变电场,造成电场畸变的主要原因是:做接头时,XLPE电缆的铜屏蔽层、半导体屏蔽层、绝缘层、线芯都必须进行剥切,在电缆接头线芯和屏蔽层的切断处,会产生电应力集中现象,电场强度最大,是整个接头的薄弱环节。同时,现场条件较差,不可避免会侵入灰尘、气体、水分等杂质。因而导致XLPE绝缘发生击穿的主要原因是出现水树枝、电树枝、电化树枝3类现象。
为了便于及时分析,在现场对接头进行了解剖,发现:
(1)冷缩硅橡胶绝缘套管一侧边缘被电弧烧熔成一个直径约2cm的孔洞,位于XLPE电缆半导体屏蔽层部位。
(2)将冷缩硅橡胶绝缘套管剖开后,XLPE电缆绝缘层表面有明显放电碳化信道,该信道从线芯一直到电缆绝缘半导体屏蔽层剥切口。由此可见,该电缆击穿是接头处绝缘表面放电造成的,说明冷缩套管与电缆绝缘表面结合处存在气隙、杂质形成的绝缘薄弱环节。
众所周知,杂质、气隙、受潮是造成固体绝缘介质沿面放电的主要原因,所以可能导致冷缩接头绝缘击穿的原因有以下几点:
(1)剥切电缆半导体屏蔽层时,刀痕过深,使主绝缘层表面有伤痕,容易存在气隙。
(2)电缆半导体屏蔽层剥切后,没有清除干净,其半导体残留在主绝缘层上,或清擦时没有遵循工艺要求,来回擦洗,留下隐患,产生闪络放电。
(3)电缆线芯压接后,连接管压坑变形有尖端、棱角,造成电场畸变,局部场强集中,产生尖端放电。
(4)冷缩硅橡胶套管是预制成型附件,必须与电缆截面相配套。做接头前如没有认真检查是否配套,事必造成收缩不紧密而不能保证接口压强,导致杂质侵入气隙或受潮。
(5)制作该冷缩头时,硅橡胶绝缘套管收缩后,两埠未作任何密封处理,这是导致潮气侵入的重要原因。