交联聚乙烯（XLPE）电缆安装及运行探讨

刘晓丽

摘要：交联聚乙烯（XLPE）电缆的安装施工过程中一定要加强质量监控，特别是对交叉互联系统在投运前要做全面检测，对电缆敷设过程中要尽量避免电缆外护套受损，以减少不必要的环流和线损。本文就交联聚乙烯（XLPE）安装及运行进行了分析探讨。

关键词：XLPE电缆；交叉互联；故障原因；运行

1. 交联聚乙烯（XLPE）电缆的安装现状

我国电力电缆具有安全、耐用以及美观的明显优点，而其已经在我国目前的城市现代化建设工程中获得了非常充分的应用，并且伴随时间的退役其使用量正在如见增加。然而城市现代化的建设工程发展同时也产生了很多的问题，因为城镇中的人口稠密、大型工厂、电力发电厂、交通拥挤地区、电网交叉地区均使得供电的面积比较小，若要确保多数得到供电就需要利用电缆等设备才能够实现。然而目前电力电缆工程具有比较大的隐蔽性，因此在电缆设备出现了故障之后就将给故障的诊断工作和排除带来非常大的困难，解决困难不仅需要消耗时间比较长，同时也并不能够非常准确地找出其中问题，所以研究和了解电缆在施工安装事项尤为重要。

电缆终端头与中间的接头是输电电缆线路一个非常重要的部件，它的作用是分散电缆终端头屏蔽切断之处的电场，这样做的目的就是保护电缆不被高电压击穿，还有内、外绝缘以及防水等作用。据一项统计数据显示，在电缆线路之中的六成以上的事故是由于附件的安装引起的。因此，接头安装质量的好坏，将会对整个输电线路的安全性能起到不可磨灭的作用，应该引起高度的重视。

2. XLPE安装过程中出现的故障原因分析

基于如上关于XLPE接头的安装现状分析可以得知，应高度重视电缆中间接头和终端头的安装过程，然而，在XLPE的实际安装过程中会出现一些故障，下面将这些故障发生的具体原因进行分析。

2.1制作电缆接头工艺欠佳

对于电缆接头而言，其制作工艺欠佳主要表现为以下两个方面：（1）连接金具接触面处理不当。不管是接线端子还是连接管，在其实际的生产过程之中，往往由于生产以及储藏等方面条件的影响，使得管体内部存在着杂质、氧化层以及毛刺等异物，而这却是被人们经常忽略的一个重要因素，但是正是由于这些小的、容易被人忽略的地方，往往会影響到电缆连接的质量。例如，对于铝质的电缆接头而言，其表面非常容易生成一种具有绝缘性质的氧化铝薄层，那么这就会严重地影响到电缆接头的导电性能，进而使得XLPE很难正常地运行。而且还会引起连接接头过热的现象发生，其主要原因包括机具、材料性能的因素、工艺技术以及生产工人的责任心。施工人员对连接的基本机理一般是不了解的，并没有按照工艺流程来进行一定的操作，那么就不会使得电缆接头达到电气以及机械强度。（2）导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm，但因产品孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热量增加。

2.2 XLPE安装过程中可能会出现闪络性故障

当试验电压升高到某一个特定值的时候，监视泄漏电流的电表指针所指示的值会突然升高，而且表针呈闪络性摆动；电压稍下降，此现象消失，但电缆绝缘仍有极高的阻值，那么这就说明电缆存在有闪络性故障。而这种故障点没有形成电阻通道，只有放电间隙或闪络表面的故障便称为闪络性故障。一般的高阻故障点的性质，可用图1等效电路表示：

电缆的高阻故障无法用低压脉冲法测得故障距离，只能用冲击高压闪络法进行测量。测量的基本原理是利用冲击高压将故障点瞬时击穿放电，用电缆仪记录故障点击穿放电时突然电压（或电流）波在故障点与测试端来回反射的时间差计算故障距离。

3.交联电缆的安装及运行

基于如上关于交联电缆安装过程中所出现的故障原因，下面将交联电缆的实际安装及运行进行详细的阐述与介绍。

3.1电缆的敷设

3.1.1电缆敷设的方式及要求

第一，敷设方式。对于交联电缆的敷设而言，一般是将其敷设于交联电缆沟之内（如图2所示），对于部分过路而言，一般采用的是PVC管来对其加以敷设。敷设完成之后，电缆呈现出“一”形排布，其间距一般为电缆外径的两倍，支架平直没有毛刺。

第二，对交联电缆的基本要求。对于电缆敷设施工而言，其具体的要求是对电缆的原本性能加以保护，目的是为了确保电缆结构不会受到任何的损伤，电缆施工牵引力的大小应该低于生产厂家的上限值，其弯曲半径应该超过电缆外径的15倍，PVC外护层的绝缘电阻应该不小于1GΩ·km，10kV电压的交流电在1分钟之内不会击穿，而且还不能使得外护套有一些变形或是损坏，电缆受潮进水务必要进行预防。

3.1.2敷设过程中牵引力与侧压力的验算

以某I回 电缆工程为例来计算牵引力和侧压力。该工程自某变电站至门型架总长132m，为XLPE护套电缆。置于滚轮上的电缆路径示意图（见图3）：

（1）水平直线部分T= WL；（2）水平弯曲部分T2 =T1 EXP（ ）。

式中：T1——电缆先到达转角处点牵引力；T2——过转角处点牵引力；

——摩擦系数，对于滚轮=0.2，塑料管内 =0.4；

W——单位长度电缆重量；

L——电缆长度。

计算结果如下：

第一，电缆盘的摩擦力TA按15米长电缆计算：

TA=11.5×15=166.5（kg）

第二，B处牵引力计算：

TB1=TA+4×11.1=210.9（kg）

TB2 =TB1×EXP（ ）=210.9×EXP（0.2 × 3.14/3）=260.03（kg）

B处电缆侧压力：

PB =TB 2/R =260.03/5 =52（kg/m）

第三，C处牵引力计算：

TC1 =TB2+4×11.1×0.4=261.03+17.56 =277.59（kg）

TC 2= TC1×EXP（ ）=277.59×EXP（0.4×3.14 / 3）=422（kg）

C处侧压力计算：

PC =TC2/R=422/5=84.4（kg/m）

第四，D处牵引力计算：

TD1 =TC 2+60×0.2 ×11.1 =422+133.2=555.2（kg）

TD2=TD1×EXP（ ）=555.2×EXP（0.2×3.14/2）=760.13（kg）

D处侧压力计算：

PD =TD 2/R= 760.13/5=152.03（kg/m）

第五，E处牵引力计算：

TE1=TE2+60×0.2×11.1=760.13+133.2 =893.33（kg）

TE 2=TE1×EXP（ ）=893.33×EXP（0.2×3.14/2）=1223.06（kg）

E處侧压力计算：

PE =TE 2/R= 1223.06/5=244.61（kg/m）

第六，F处牵引力计算：

TF =TE 2+11.1×6×0.21236.26（kg）

从以上计算结果可以看出，敷设时最大牵引力为1223.36kg，小于厂家允许的1500kg；最大侧压力为Pmax=244.61k g/m，小于厂家允许的5000kg/m。因此，采用此方案敷设电缆是安全可行的。

3.2户外终端的参数选取及安装

工程共使用了6个户外终端，我们选用了日本藤仓公司型号为PC-226FR的产品。该终端为预制成型式，在现场安装时，只要将预制成型的应力锥套在电缆上即可，不需手工绕包。

直流电压实验：-425kV/h；交流电压实验：400kV/3h；冲击电压实验：-1135kV/3次；户外终端安装工作必须由受过专门训练的，具有交联电缆附件施工资格的专业人员进行，安装工艺流程见图4所示：

4 结速语

综上所述可以得知，交联电缆（XLPE）在实际的安装过程中会存在一些问题，如制作电缆接头工艺欠佳以及XLPE安装过程中可能会出现闪络性故障。这些问题往往会在实际过程中被忽略，因此，应该对其进行高度的重视，以提高交联电缆安装及运行的质量和效率。