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摘要:随着我国电力事业的不断发展,对于10kV的电缆设备制作也提出了更加具体的要求。然而在10kV电缆终端头设备的制作之中,经常会出现一些细节问题,导致电缆终端头出现运行故障,难以达到相应的使用标准。本文作者根据自身对于10kV电缆终端头研究多年的实际经验,对于电缆终端头产生故障的原因进行了深入的分析,并根据实际情况,提出相应的制作工艺要求,希望能对相关行业起到一定的启发作用。
关键词:10kV电缆终端头;故障原因;制作工艺
引言:
在进行10kV电缆终端头故障原因分析及制作工艺要求的研究之中,应该以10kV电缆终端头故障产生的主要原因作为切入点,并根据故障产生的主要原因分析10kV电缆终端头的制作工艺要求,进而确保10kV电缆终端头的制作能够减少故障发生的几率,提升其制作质量和运行效率。
一、10kV电缆终端头故障产生的主要原因
10kV电缆终端头制作过程之中,如果制作工艺难以达到相关标准或者规范,就会导致电缆终端头发生故障的情况。无论是电缆的接线端子还是连接处,如果生产工艺流程不够细化,就会导致管的内壁混有杂质和氧化层,导致导体连接质量和绝缘带缠绕质量的下降。如果不严格按照工艺流程的要求操作,就会导致连接处无法达到规定的机械强度,导致绝缘带被出现破坏的可能。在实际运行过程之中,当压接金具与导线的接触面更加清洁,抗氧化的措施更加到位时,接头温度一旦升高,产生的氧化膜就会相对更薄,接触到的电阻就会更小,整个10kV电缆终端头的性能就会更好。同时,在制造工艺实施的过程之中,施工人员经常使用电工刀进行电缆绝缘层的环剥,容易导致环剥力度掌握不够均匀导致导线受损的情况,尤其是在线芯弯曲和压接蠕动时,更会加剧到导体处的损伤,严重时甚至会出现导体断裂的情况,导体损伤的情况在质检过程之中不容易被发现,而造成电缆线芯在运行过程之中发生事故的可能性。同时,导体连接过程之中,线芯与导体的连接如果不够解密,就会导致零件孔深无法达到相应标准,造成剥切长度不够的情况,导致10kV电缆终端头的导线接触电阻过大,发热量增加,最终酿成电缆终端头发生故障的情况[1]。
在10kV电缆终端头的实际运行过程之中,一旦发生故障,应该对于故障发生的实际情况进行具体分析,对于绝缘击穿放电处进行深入的调研和检验。很多情况下,没有发生绝缘击穿故障,然而电缆终端头的应力管与铜屏蔽处的绝缘体已经出现了劣化现象,这种情况产生的主要原因在于,对于10kV电缆终端头的运行维护不够到位,铜屏蔽层往往采用的是绝缘胶带缠绕的处理方法,更多起到了临时固定作用,而在安装应力管时应该进行去掉处理。如果这种临时固定的措施无法进行及时取掉,就会导致应力管与铜屏蔽线的搭接难以起到相应的电场应力过度的作用,导致实际运行过程之中容易发生故障。另外要注意的是,电缆终端头的芯线外表面不可能是标准的圆形,这就导致了外表面与屏蔽层的距离难以完全相同,也就是说,电缆终端头的内部的电场强度会有所不同,这种情况对于电缆的正常使用非常不利,因此,电缆芯线之外应该能够加装一层外表面为圆形的的半导体层,使其能够确保电场的分布更加均匀。同时,对于电缆的终端而言,电场的畸变也较为严重,在故障讨论的过程之中,应该对于制作工艺、电场畸变的实际情况进行具体分析,进而得到有效的解决方案[2]。
二、电缆终端头制作工艺的要求
为了能够确保电缆在屏蔽层断口处电场的应力能够更加分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度应该超过20毫米。如果接触长度低于20毫米,则会导致应力管的接触面不足,发生电力线的传导能力过弱的现象。而接触长度也不宜过长,过长的接触长度会导致应力的分散,使电场分散区域不断减小。同时,10kV电缆终端头在接地的过程之中,对于接地要求而言,要求其电缆的金属屏蔽套和铠甲层的连接应该良好并不存在中断现象,跨接线的截面也应该能够符合相关的标准与规范。三芯电力电缆的金属保护层必须完整并有良好的接地性能,如果使用的是塑料电缆,则电缆之中每相铜屏蔽和钢铠应该锡焊接地线。电缆在通过零序电流互感器的过程之中,其金属保护层和接地线应该处于对地绝缘状态,而当电缆接地点在互感器以下时,接地线应该进行直接接地,当接地点的点位在互感器之上时,应该采用穿过互感器的方式进行接地[3]。
三、10kV电缆终端头制作之中需要注意的问题
首先,10kV电缆终端头在进行施工的过程之中,施工现场的温度、湿度以及施工环境必须保持在标准之内,防止因为施工环境问题造成的10kV电缆终端头故障的情况。在进行外半导层的剥离时,相关施工人员应该能够控制好切割的深度,防止切割深度过大造成伤到主绝缘体的情况。在切割过程之中,难免会在电缆半导体层留下微小的划痕,这就要求了半导体内的嵌入绝缘过程必须能够进行深入清理,并用纱布进行轴向的打磨施工,最后用火烤到发亮之后再进行硅脂的涂抹。在硅脂的涂抹之前,要对于电缆绝缘半导体的电层端口进行排气处理,从而减少电缆终端头内部放电的现象。在制作过程之中,要杜绝电缆屏蔽层的剥离,防止因为失去屏蔽层而导致沿导线轴向电力线产生的切向电场。同时,在屏蔽层芯线被剥离后,应该注意对于屏蔽层断口的集中处理,对于屏蔽层断口处等多个电缆容易被击穿的部位进行分散式电力线的处理。采用介电常数为20到30,体积电阻率在108Ω到1012Ω•cm的材料进行电应力控制管的制作,并将控制管套装在屏蔽层的断口之处,从而确保电缆能够更加可靠地运行[4]。
四、10kV电缆终端头的试验及检测
10kV的交联电缆是由添加交联剂的热塑性塑料挤包和交联制作而成的。如果在制作后采用直流电场施加空间载荷,就会导致绝缘性能的劣化,从而降低电缆终端头的使用寿命,也就是说,交联电缆的终端头不应该采用直流耐压的测试方法进行检测。如果新投运或者改制的电缆头为交联电缆头,则应该采用交流电压的实验方法。在进行实验方法的应用之中,要确保其输出电压能够接近电缆实际运行的工况,同时试验电压的数值应该低于直流耐压试验的测试值,并且在测试过程之中,要确保有害的空间电荷不会注入到绝缘材料之中。同时,也应该对于电缆和电缆接头的施工工艺流程之中存在的缺陷进行无损伤探测,对于绝缘介质之中的电树枝、水树枝的放电情况进行有效检测并制定相应的改善流程,确保10kV电缆终端头能够在使用期限内正常使用。在这里要注意的是,交流耐压试验无法将电缆终端头制作过程之中存在的气隙以及安装施工之中存在的绝缘挤压和受损缺陷显示出来,因此,在进行交流耐压试验之后,相关试验人员还应该采用更具有针对性的放电量测试进行检验,从而防止因其他缺陷而威胁到10kV电缆终端头的后续使用安全,使10kV电缆设备能够安全稳定的运行。
五、结束语
10kV电缆终端头的故障能否得到有效排除,将关系到电缆设备的运行安全以及运行质量。本文以电缆终端头故障产生的主要原因作为切入点,探讨了10kV电缆终端头产生故障的常见原因,并对于电缆终端头制作工艺要求和在制作之中需要注意的相关问题进行了全面分析,最后对于10kV电缆终端头的试验及检测提出了科学和有效的检测办法,进而减少10kV电缆终端头在使用过程之中发生故障的几率,提升电缆终端头的使用寿命,使10kV电缆设备能够在安全和稳定的前提下运行和使用,促进电缆设备运行质量和运行效率的不断提升。
参考文献:
[1]孙小春.10kV电缆终端头故障产生的原因分析及制作工艺要求[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2012,29(5):9-10.
[2]陈鑫水.220kV电缆GIS终端故障原因分析及处理[J].广西电力,2012,35(1):46-49.
[3]刘佩思.10kV电缆接头制作工艺探讨[J].科技创业月刊,2015,28(24):129-131.
[4]尹宏,尹昊.10kV交联橡塑电缆终端头的制作[J].电气时代,1998,(9):16.