110kV电缆接头的故障分析和建议

廖嘉伟

（南方电网广东电网有限责任公司佛山供电局，广东 佛山 528000）

1 电缆概况及故障情况

发生接头故障的电缆线路为110kV良沙线电缆，全长5.8km，电缆型号为YJLW03-64/110kV-1*1200 mm2。电缆厂家是杭州电缆股份有限公司，附件厂家是江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司。该电缆工程于某年3月23日完成电缆敷设，4月18日完成附件安装，4月21日进行电缆耐压及局放试验。4月21日21时对110kV良沙线A相进行电缆耐压试验时，当电压达到128kV的5 min后发生了跳闸；重新加压，电压到30kV时再次发生跳闸；23时再次对该相电缆进行加压，仍在30kV时发生跳闸，结果证明110kV良沙线A相试验未通过。同工程的110kV良世联线三相、良沙线B、C相通过耐压试验，进行局放时未发现局放信号，试验合格。4月22日通过对110kV良沙线A相电缆进行故障定位，发现故障点位于110kV良沙线A相#6接头。

2 故障接头解剖

4月27日下午，施工单位、监理单位、设计单位、附件厂家、电缆厂家以及试验所相关人员在输电所一楼对故障接头进行解剖分析。如图1所示，解剖情况如下：铅封及绝缘环等密封良好，无受潮现象；复核各施工尺寸，与图纸要求一致；故障放电通道在线芯压接管上的半导电套和绝缘预制件外绕包的铜网之间；解剖绝缘预制件后发现压接管上的半导电套位移了48 mm。

3 故障原因分析

3.1 直接原因分析

根据图纸要求，半导电套正常安装情况下是在压接管处，两端不超过主绝缘的边缘，如图2、图3所示。但是，由于接头的半导电套向电缆开线长端位移了48 mm，套的边缘超出了预制件内半导电层的圆弧边缘约20 mm，导致该位置电场严重畸变，因此在耐压试验过程中会出现击穿现象。

图1 故障接头解剖

3.2 间接原因分析

3.2.1 导体压接管屏蔽处理不当

经过解剖可看到，压接管上的绕包带高度过高，在套上半导电套后大于绝缘直径，不满足图纸要求“安装好的半导电套与绝缘直径误差最大为±1 mm”。据施工人员反映，厂家现场技术指导人员口头要求施工人员绕包带的高度要大于绝缘直径，但这个要求与图纸要求相矛盾，且无书面指导依据。半导电套过高使得其不能嵌套在主绝缘两个端面之间，增大了在回拉预制件过程中被带动位移的可能性。另外，根据图纸要求，虽然导体上的半导电带表面要求不能涂硅脂，但是半导电套内层涂有硅脂，也降低了半导电套水平位移的摩擦力。

图2 半导电套位移方向

图3 半导电套位移距离

3.2.2 预制件定位不当

据施工人员反映，电缆预制件拉出扩张管时，需把扩张的预制件超过短端电缆的定位标记带约50 mm后才能取下扩张管；否则扩张管会被长端电缆的铝护套顶住取不出来，这是产品设计问题，其原因是厂家设计的扩张口径过小或是拔管空间预留不够。虽然图纸要求“将预制件移向A、B端电缆标记带中心位置，用专用拉出装置拉出扩张管，并调整预制件在A、B端电缆标记带中心，调整时左右旋转90°”，但是由于扩张管的设计问题，导致现场施工无法按照图纸要求施工，现场施工人员为拔出扩张管，便擅自将预制件超出定位标记带50 mm，初次定位达不到离电缆标记带a=（25±5）mm控制的位置要求。

3.2.3 技术人员指导不到位

现场厂家技术指导人员在遇到扩张管拉出裕度不够的情况下，默许施工人员不按图施工，擅自将预制件大大偏离定位标记带，导致预制件回缩后，需回拖50 mm左右，严重违反了预制件的定位要求[1]。

3.2.4 按照说明不清晰

安装工艺图纸对于导体屏蔽的绕包半导电带厚度说明不清晰，只是较笼统说与电缆绝缘表面高度差约等于半导电套壁厚，没有量化的数据要求，现场安装难以把握分寸，现场安装时现场施工人员对于厂家技术人员明显与图纸不符的口头要求也没有提出异议。

3.2.5 工艺设计结构不合理

压接管上套半导电套工艺设计结构本身也存在隐患，由于不是刚性固定，半导电套若过高，在调整预制件时容易随着滑动位移（目前这一环节的附件主流技术是使用金属屏蔽罩，并需在电缆绝缘开槽，以卡住屏蔽罩，并防止因电缆收缩而导致接头位移）。在这个故障接头中，由于预制件初次定位远离定位标记带，又因为压接管上的半导电套直径过大，所以，在大幅度调整预制件时带动了半导电套严重位移。这两个问题如果不是同时发生在同一个接头上，不会引起半导电套位移。但是两个错误叠加起来，会直接导致故障的发生[2]。

根据上面的故障原因分析可知，此次电缆接头故障的原因主要是施工人员在附件安装时没有按图施工，厂家技术指导人员也没有做好相应的指导工作，最终导致电缆附件发生击穿故障。此次故障也暴露出了电缆工程中质量监管的问题，如果做好工程质量监管，及时发现问题并处理问题，可以避免此次电缆接头故障。

4 预防及建议

第一，附件不能总以低价中标，导致厂家使用各种偷工减料的生产工艺。

第二，细化电缆附件采购标准，明确各项技术标准及要求，从源头杜绝附件质量问题。

第三，电缆附件安装前需要对施工人员及厂家技术指导人员进行安全交底，明确附件安装时的注意点及要求。

第四，做好电缆附件检查和附件安装图纸的审查工作，充分检查附件安装各个步骤的合理性和必要性[3]。

第五，加强电缆工程现场监管力度，做好电缆工程质量管理。特别是进行重要工序施工时，如接头制作、附件安装等必须安排专人进行现场监督，严格要求施工人员按照附件安装图纸进行施工，同时对附件安装的关键工序进行拍照存档。

第六，加强对施工监理的管理。电缆运行部门安排专人对接施工监理，督促施工监理的监督工作，定时要求其汇报工程情况，保障工程的施工质量。

第七，进行电缆工程验收时，严格要求验收人员按照《广东电网35～500kV电缆线路验收规范》进行验收，对发现的缺陷要及时要求施工单位进行限时整改，整改完成后再次组织验收，保障电缆工程质量。

第八，安排专人负责收集电缆工程资料，并存档，为以后的运行维护工作提供便利。

5 结 论

高压电缆线路是电网的重要组成部分，确保电缆线路的安全运行是电网企业的重要职责。电缆工程质量的好坏关系着电缆未来的安全运行，因此，必须做好电缆工程质量管理工作，对建设过程中的质量控制要点进行严格检查、监督和纠正，确保所有工程项目顺利竣工投运，为整个电力系统的稳定运行打下基础。