负荷高压柜与电缆连接存在的问题及对策

● 辽宁·国网大连供电公司 彭 博 袁 超

近年来，随着装配有RM6型负荷高压柜的配电站、箱变和环网柜的大量投运，各种型号的插入式电缆终端几乎占据了电缆终端施工总量的三分之一，相对于普通的预制式电缆终端，插入式电缆终端适用的高压柜电缆仓空间更小，终端结构也相对复杂，这对施工人员在终端尺寸把握及施工工艺水平上提出了更高的要求，而且插入式电缆终端一旦发生故障，必然会波及到高压柜，高压设备的抢修更换时间要远大于电缆本身的抢修时间，势必会引起用户投诉。高压柜套管与10kV电缆的连接是运行中的薄弱环节,本文就存在的问题进行分析并提出一些应对措施。

1 RM6型负荷高压柜与三芯电缆连接存在的问题

目前，国内引进的10kV RM6型负荷高压柜和电缆T型连接头主要是欧洲品牌，因欧洲普遍采用单芯电缆，容易固定且便于安装，不存在电缆施加于套管上的扭转力矩,接线端子与套管贴合度好，不易发生热故障。国内目前主要采用的是三芯电缆，安装远比单芯电缆复杂，由此产生了以下的问题。

（1）三芯电缆固定部位为外护套，各单相无法实现实质性固定。即使都连接好后，由于电缆自身重力或外力摆动，都会使各单相外力矩传递至套管部分。

（2）由于三芯电缆安装过程中多数需要核对相序，在固定之前需要加以外力矩扭动，而在安装之后因扭动产生的内部应力会逐渐释放，产生恢复力矩并作用在套管上。

（3）因RM6型负荷高压柜电缆小室高度低(适用单芯电缆)，限制了电缆各相线芯的长度。

（4）一旦接线端子压接后安装长度就已经确定，且因电缆单相长度短，不能轻易加以弯曲，如果电缆T型连接头不能直接安装到位,则必然会对电缆施以搬、拉、撬等力加以调整，可能出现套管受损、接触不良等后果。

（5）RM6型负荷高压柜电缆终端容易因接触不良造成电缆发热烧毁故障，由于RM6型负荷高压柜电缆仓的空间较小，插入式终端封闭式的结构给施工中接线安装质量的验收造成极大的难度。RM6型负荷高压柜的电缆仓在运行状态下处于接地保护闭锁状态，既没有常用的示温蜡片供观察，也不能使用红外测温仪观测，运行人员对桩头发热缺陷无法预警。

2 应对措施

针对上述问题，可从RM6型负荷高压柜、T型连接头、安装工艺、高压柜土建基础等4个方面，采取措施加以解决。

2.1 RM6型负荷高压柜

2.1.1 适当提高RM6型负荷高压柜电缆小室的高度

RM6型负荷高压柜电缆小室空间狭小，尺寸一般为高600mm、宽350mm。这样的空间单芯电缆安装方便，但对于三芯电缆安装T型连接头，特别是大截面电缆（185mm2或240mm2）安装难度就大，由于T型连接头三叉套部分也要装在小室中，电缆线芯长度只能做到400mm左右，大截面电缆线芯又很硬，再受到现场施工环境的限制，T型连接头不容易安装到位和符合标准。

虽然高压柜是标准定型产品，但可以通过高压柜配套升高座进行改善。用升高座把电缆小室高度调整到800mm左右，并保证固定电缆的卡箍离高压套管中心点的垂直距离不得小于750mm，这样电缆线芯长度可以增加到600mm左右，可使T型连接头容易安装到位。增加高压柜升高座的实质就是将三芯电缆分叉后增加各相线芯长度，以单芯电缆的形式完成与套管的连接。加长线芯长度达到的效果是：大大减少了作用于套管部位的扭转力矩；安装时可调的范围增大，减少了施加外力矩进行调整的需要，降低了气体泄露危险，接线端子和应力锥也容易安装到位。

2.1.2 RM6型负荷高压柜选型时要考虑其导电能力

RM6型负荷高压柜额定电流630A的标准螺栓式套管端面的铜管外直径为25mm，铜管内孔螺纹直径为16mm （与M16固定螺栓配套），则铜管端面导电面积为289.6mm2，由于与电缆接线端子贴接配合的偏差，导电面积会更小。在电缆T型连接头固定螺栓采用不锈钢（铜材硬度不够）时，仅单纯依靠端面接触导电。在工程实际施工中，由于端子等导电部件全部密封在绝缘套内不易散热，若电缆端子与高压柜套管的铜管端面贴接不紧密，在数百安培的大电流通过时，就容易发生热故障。因此，高压柜选型要考虑这方面的问题。

对于配套截面为185mm2或240mm2的电缆，运行400A以上大电流的RM6型负荷高压柜，螺栓式套管最好选用额定电流为800A的标准式套管，铜管外直径应为32mm，这样可以减少热故障的发生。

2.1.3 加强对RM6型负荷高压柜套管运行温度的监测

由于RM6型负荷高压柜是全封闭的开关柜，在运行中不能打开,目前运行巡视中常用的红外测温设备，无法测量到接头的温度，若在电缆小室前板上开测温孔，又降低了高压柜的防护等级。

在运行巡视中，可用手摸电缆小室前板来感知柜内温度，以便判断电缆T型连接头是否发热。对于运行大电流的高压柜，在安装完毕投入运行一段时间后，应停电检查导体连接处是否已出现发热迹象。随着技术的进步，最好的方法是在负荷高压柜套管或T型连接头上设置温度传感器，实时检测接头温度。

2.2 电缆T型连接头

2.2.1 需保证导电部件的质量

大部分厂家把电缆T型连接头固定螺栓改为不锈钢型号后，RM6型负荷高压柜与电缆之间就单纯依靠套管端面接触导电，对电缆端子等导电部件的结构、材质要求更高。故障分析时发现，电缆T型连接头导电部件存在以下一些问题：（1）电缆端子连接面宽度太窄或中间圆孔偏大，与环网柜套管的铜管端面配合不好，导电面积缩水；（2）电缆端子材质差，表面电镀层不均匀；（3）固定螺栓(双头螺栓)前端为M16，后端为M12，中间台阶的锥度与电缆端子中间圆孔公差配合不好，卡住电缆端子使其无法与环网柜高压套管很好接触，造成单纯靠不锈钢双头螺栓导电；（4）铜垫片厚度和面积不够，无法确保电缆端子与高压柜套管的铜管端面平行贴接。上述这4个方面的问题都影响RM6型负荷高压柜与电缆间接触面的载流量，可能导致热故障的发生。

对电缆T型连接头的导电部件，在定货时应根据所配套的高压柜，明确其技术条件。比如：电缆端子连接面宽度要求为25mm或32mm，保证其能覆盖住高压柜套管导电面；端子材质要求采用T2铜(铜含量大于99.9%，电解铜，模压成型，经过回火处理)，内、外表面进行镀银或镀锡处理，保证其导电能力和降低接触电阻；平垫片要求大面积，厚3mm，保证足够的压力使端子与套管铜端面紧密贴接等。

2.2.2 选择材质柔软的电缆T型连接头，减少安装难度

部分电缆T型连接头采用橡塑外套或三元乙丙橡胶(EPDM)为主要材料制成，其材质偏硬偏脆，安装过程中在线芯(特别是大截面线芯)、应力锥、绝缘外套位置一旦有偏差，要调整到位较难，而且难判断是否到位。另外，由于弹性差、径向收缩力不够，在长时间运行中容易出现因内界面分离而产生爬电的故障。

RM6型负荷高压柜的电缆T型连接头，应采用硅橡胶材料。硅橡胶材料材质柔软，具有高弹性，在安装线芯、应力锥、绝缘外套时容易调整到位；硅橡胶材料径向收缩力好，均匀度高，有利密封防爬电；对于安装在负荷高压柜电缆小室中的电缆T型连接头,硅橡胶的机械强度足以满足要求。

2.3 现场安装工艺

2.3.1 电缆进入RM6型负荷高压柜时必须固定

进入负荷高压柜的三芯电缆一定要用电缆卡箍固定在高压套管的正下方，不能斜扭着或没有固定，这样电缆会对套管产生扭曲力或拉力，长时间受力会破坏套管和柜体的密封，使套管产生裂纹导致高压短路；要尽量使电缆各相线芯垂直对称、扭曲，分支手套应尽量靠下安装，电缆卡箍位置也要尽量靠下，离套管垂直距离应达到750mm。

在现场施工过程中，把电缆从负荷高压柜基础下穿入负荷高压柜电缆小室内时，应锯掉因敷设电缆牵引时受损的电缆端头，然后进行核相确定相位，并扭正电缆进入负荷高压柜的角度,使3条缆芯对正套管。如果电缆倾斜角度过大，应重新将电缆退回电缆井，调整好角度后再穿入负荷高压柜并用电缆卡箍固定。在现场施工条件允许时，电缆可采用双固定的方式(分段固定电缆外护套)，即在正常固定下端电缆井内加设一固定梁，以增加一固定位。

2.3.2 电缆分相处理的工艺要求

在进行电缆的分相处理时，要先用电缆卡箍固定电缆分支手套下端，然后修整电缆线芯的长度。将B相对正B相套管,A、C相从根部先稍微向外弯曲，再向上垂直对正套管，拧上双头固定螺栓，将端子先挂在套管上，比照电缆长度，锯去多余电缆线芯。一定要保证电缆3条线芯长短合适平齐，避免套管受力及电缆端子与套管端面接触不良。如果电缆没固定就修整电缆线芯的长度，电缆线芯的长短就没有一个基准点，会出现偏差，因此，先固定电缆这个步骤很重要。

电缆剥切环节工艺要注意以下几点：（1）剥切尺寸必须严格按照电缆T型连接头厂家的工艺要求及配套工艺尺寸；（2）必须注意剥切外层时不能伤及内层；（3）要绝对避免芯绝缘上出现纵向划痕，以免出现内部爬电现象；（4）一定要使用厂家配套的专用清洗纸，尽量避免使用工业酒精等其他清洁剂；（5）安装润滑膏建议使用聚氟醚类制品，因其不会与硅橡胶发生任何反应，能长期保持密封、绝缘作用，避免使用硅脂类制品，其与硅橡胶之间因互溶干涸而造成界面爬电。

2.3.3 应力锥安装的工艺要求

应力锥安装首先要保证应力锥与电缆截面的配合，过盈量要合适。过盈量过大时会造成安装困难，容易撑裂；过小时会造成密封不良，严重时会沿面放电。对电缆T型连接头，其应力锥与绝缘外套以及电缆本身都有相对位置的要求，随意性小，应严格按安装要求执行，来满足应力控制和绝缘密封的要求。其次，安装时应力锥体应尽量处于电缆垂直段，以保证全密封效果。特别要注意不要让尖锐物体划伤应力锥硅橡胶部件的内外表面，在那些过盈配合的接触部件上同时应分别均匀涂抹专用的安装润滑膏。

2.3.4 导体连接要保证足够的导电面积

电缆T型连接头的导体连接都是在绝缘外套内完成的，其接触情况不易观察，更不便检测，因此必须保证端子平面与高压柜套管的导电端面平行贴合，使端子作用于套管的应力最小，并且接触充分良好，避免通电发热。要按安装工艺要求进行电缆接线端子与线芯导线的压接。一定要注意接线端子平面的方向，和母线套管的铜平面平行才能保证紧密贴合。使用压接钳压接时，压模合拢到位后应停留10～15s，使压接部位金属塑性变形基本稳定。压接完成后对端子表面的毛刺或尖角要用锉刀挫平，先后清洁芯绝缘和端子。把电缆端子套在固定螺杆上并将电缆T型连接头推入套管，使端子平面与套管的铜平面紧密贴合安装。

2.3.5 接地要可靠

安装RM6型负荷高压柜的屏蔽型电缆T型连接头，一定要用专用的接地环和接地线固定接地，并保证接入高压柜的接地网中，否则在运行中其外表面由于电荷的积累会导致触电事故，表面电荷还会对周围地电极间隔放电，造成橡胶材料的电腐蚀。

2.4 对RM6型负荷高压柜的土建基础要求

RM6型负荷高压柜基础高出地坪一般为300～500mm，基础下的电缆井深度要做到800mm以上，在现场条件许可时，要达到1000mm,这样可以保证电缆(特别是大截面电缆)从基础下进入高压柜时有足够的弯曲半径，能够垂直进入，减少应力。