110KV电缆终端头着火事故案例分析

王海祖 刘俊宝

（河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南 新乡 453000）

1 事故描述

心连心公司新疆分公司于2014年建设了一条110KV同塔双回架空线路。去年公司规划扩建一套年产15万吨的甲醇项目，由于受厂区布局限制，该套甲醇装置只能布置在靠近上述110KV同塔双回架空线路附近。由于甲醇属于一类易燃易爆危险品，该甲醇装置区距离110KV线路达不到规范要求。为了满足规范要求，为甲醇项目建设创造条件，于是对110KV线路进行了改造，将靠近甲醇装置区的约180米长的架空线路的中间一段改为了电缆线路。该架空线路为双回线路，线路改造部分每一回路采用3根110KV单芯电缆代替架空导线。电缆采用的是远东电缆有限公司的产品，型号为ZR-YJVLW03-64/110KV-1*400。110KV电缆终端交流耐压试验工作由新疆万能水利电力工程有限公司完成，试验设备为GYXB-1000KVA/500KV型变频串联谐振试验装置，试验指标为：施加交流电压128KV，60分钟，无击穿现象。进行耐压试验时，每次对2根电缆施加电压进行试验。当对其中2根电缆施加交流电压进行试验时，试验持续到40分钟时电缆尾端电缆终端头发生冒烟着火现象，随即终止试验，试验中的2个电缆头被烧坏。

2 着火原因分析

2.1 电缆头绝缘主体材料具有可燃性

110KV电缆终端头的绝缘主体材料是一种硅橡胶，其电绝缘性能非常好，比较柔软，具有较强的憎水性和表面防粘性，具有较好的耐热性，其缺点是容易被刺伤和割破.该硅橡胶材料还存在一个缺点就是它具有可燃性，当它被加热到超过燃点温度时就会发生燃烧现象。

2.2 不规范作业产生放电

高压电缆在正常工作时，施加在主绝缘上的电压即电缆线芯和大地之间的工作电压，其形成的交变电场及电力线被均匀的分布在电缆内外半导体层形成的两个同心圆内，电缆的主绝缘承受的是均匀的电场，避免了局部集中电场造成局部集中泄漏放电现象，使得电缆主绝缘受到很好的保护，很难被击穿而损坏。实验时试验人员没有将电缆尾端的电缆终端头架高足够高度，电缆头和尾部电缆距离地面高度大约为600-900mm，没有达到规范要求值1000mm。

由于应力锥后边的无外屏蔽层的那一段电缆的线芯距离地面过近，导致电缆线芯对地面形成了不均匀电场，如图（1）所示。电力线集中于线芯与地面之间，电荷从高压线芯沿着电力线穿过电缆主绝缘层流向大地。电缆与大地之间形成较强的电晕现象，如图（2）。电晕泄露电流集中从靠近地面处穿越主绝缘。较强的电晕泄漏放电电流持续较长时间后，主绝缘朝向地面一侧的绝缘表面被电荷电流热效应烧焦碳化，击穿。

图（1）

图（2）

2.3 电晕放电不易被发现。

由于试验电压较高，监护人员不能靠近，只能在远处监护，又由于是在白天，太阳光较强，电晕光线是看不见的。由于正常耐压试验时就有吱吱的放电声，又由于监护人员距离被试电缆较远，异常放电声音也不易被觉察。

2.4 交流耐压试验属于破坏性试验。

对高压电缆进行的交流耐压试验，当被试电缆或电缆头有缺陷或有异常时，被试电缆或电缆头会发生突然击穿放电现象，严重时会发生着火。

3 预防措施

1）对高压电缆进行耐压试验时必须按规范要求，是被试电缆带电部分与大地保持足够的距离；2）加强电缆、电缆终端及耐压试验专业知识学习，组织相关人员进行专业培训，提高专业技能；3）提高电缆试验人员和监护人员的责任心，识别风险，严格管控。

4 结语

10KV以上高压电缆的主绝缘处在内半导体层和外半导体层形成的均匀电场中受到很好的保护，但是在电缆终端处主绝缘外边的外半导体层被剥除，当这段电缆与大地或接地体距离过近时，会发生电场畸变，从而使主绝缘的局部承受较强的泄漏电流损害而损毁。