冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施

冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施一、冷缩电缆终端头技术要求冷缩电缆终端头是利用弹性体材料 （常用的有硅橡胶和 乙丙橡胶 ）在工厂内注射硫化成型， 再经扩径、 衬以塑料螺旋 支撑物构成各种电缆附件的部件。现场安装时，将这些预扩 张件套在经过处理后的电缆末端或接头处，抽出内部支撑的 塑料螺旋条 （ 支撑物 ），压紧在电缆绝缘上而构成的电缆附件。 因为它是在常温下靠弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件 要用火加热收缩，故俗称冷收缩电缆附件。早期的冷收缩电 缆终端头只是附加绝缘采用硅橡胶冷缩部件，电场处理仍采 用应力锥型式或应力带绕包式。现在普遍都采用冷收缩应力控制管，电压等级从 10KV 到 35KV 。冷缩电缆终端头， 1KV 级采用冷收缩绝缘管作增 强绝缘， 10KV 级采用带内外半导电屏蔽层的接头冷收缩绝 缘件。三芯电缆终端分叉处采用冷收缩分支套。冷缩电缆终端头具有体积小、操作方便、迅速、无需专 用工具、适用范围宽和产品规格少等优点。与热收缩式电缆 附件相比，不需用火加热，且在安装以后挪动或弯曲不会像 热收缩式电缆附件那样出现附件内部层间脱开的危险（因为冷缩电缆终端头靠弹性压紧力 ）。与预制式电缆附件相比， 虽 然都是靠弹性压紧力来保证内部界面特性，但是它不像预制式电缆附件那样与电缆截面一一对应，规格多必须指出的是，在安装到电缆上之前，预制式电缆附件 的部件是没有张力的，而冷缩电缆终端头是处于高张力状态 下，因此必须保证在贮存期内，冷收缩式部件不应有明显的 永久变形或弹性应力松弛，否则安装在电缆上以后不能保证 有足够的弹性压紧力，从而不能保证良好的界面特性。 以下对冷缩电缆终端头的结构、安装工艺及注意事项作一简 介。1三芯电缆冷缩电缆终端头(1) 按制造厂提供的安装说明书规定的尺寸剥去电缆外 护层、钢带 (若有钢带 )、内护层及线芯问填料 (钢带剥切长度 主要由线芯允许弯曲半径和规定的相间距离来确定，但需考 虑与所提供的套在线芯上的冷缩护套管长度相适配)。内护层留 10mm ，钢带留 25mm 。然后将电缆端部约 50mm 长一 段外护层擦洗干净。(2) 安装接地线。在钢带以上约 65mm 处的线芯铜屏蔽 上分别安装接地铜环，并用恒力弹簧将接地编织铜线和三条 铜带一起固定在钢带上。若要求钢带与线芯屏蔽分开接地， 则应另取 10mm 2 编织铜线用恒力弹簧固定在钢带上，然后 用绝缘带绕包覆盖，再将线芯屏蔽接地编织铜线与三根线芯 接地铜带连接引出。注意：钢带接地线和线芯屏蔽接地线在终端头内不可有 电气上的连通。为了防止水汽沿接地线进入电缆，在外护层 上先用防水带包 2 层，将接地线夹在中间，外面再包 2 层防 水带。(3) 安装冷收缩分支套。将冷收缩分支套置于线芯分叉 处，先抽出下端内部塑料螺旋条，然后再抽出三个指管内部 塑料螺旋条，在线芯分叉处收缩压紧。(4) 安装冷收缩护套管。 将三根冷收缩护套管分别套在三 根线芯上、 下部覆盖分支套指管 15mm ，抽出管内塑料螺旋 条，在线芯铜屏蔽上收缩压紧。若为加长型户内终端头，则 用同样方法收缩第二根冷收缩护套管，其下端与第一根搭接 15mm 。护套管末端到线芯末端长度应等于安装说明书规定 的尺寸。(5) 从 护 套 管 口 向 上 留 一 段 铜 屏 蔽 (户 外 终 端 头 留 45mm ，户内终端头留 30mm) ，其余剥去。留下 10mm 半 导电层， 其余半导电层剥去， 并按接线端子孔深加 10mm 剥 去线芯末端绝缘。(6) 从钢屏蔽带末端 10mm 处开始绕包半导电带直到覆 盖电缆绝缘 10mm ，然后返回到铜屏蔽带上， 要求半导电带 与绝缘交界处平滑过渡 (无明显台阶 )。(7) 压接接线端子。(8) 安装冷收缩绝缘件。 先用清洗剂擦净电缆绝缘及接线 端于压接处并在包绕半导电带及附近绝缘表面涂少许硅 脂。套入冷收缩绝缘件到安装说明书所规定的位置，抽出塑 料螺旋条， 在电缆绝缘上收缩压紧 (若接线端子平板宽度大于 冷收缩绝缘件内径时，则应先安装冷收缩绝缘件，然后压接 接线端子 )。(9) 用绝缘橡胶带包绕接线端子与线芯绝缘之间的间隙， 外面再包绕耐漏痕带。(10) 在三相线芯分支套指管外包绕相色标志带。2单芯电缆终端头 比三芯电缆终端头的结构和工艺简单，不需要安装分支 套和线芯上的护套管，其余和三芯电缆终端头基本相同。3三芯电缆接头 其安装工艺与预制件接头类似，但应注意下列不同之 处：(1) 将冷收缩接头主体套在剥切较长的一端电缆线芯上 时，塑料螺旋条的抽头应朝向该端电缆芯分叉处。(2) 有关部件全部套在电缆线芯上后， 两端电缆导体与压 接管不必像预制件接头那样分二次压接。(3) 将冷收缩接头主体移向接头中间前， 在半导电层与绝 缘交界处及绝缘表面均匀涂抹由制造厂提供的专用混合剂。(4) 安装屏蔽铜网过桥线及钢带跨接线， 通常采用恒力弹 簧固定。(5) 冷收缩接头采用半搭盖绕包一层防水带， 两端覆盖电 缆外护层各 60mm ，再用铠装带绕包整个接头表面， 固化后 有良好的机械保护作用。 这种销装带 (armorcast) 是预浸渍可 固化的黑色聚氨酪玻璃纤维编制带，真空包装。使用前先打 开包装，灌水 15s 后将水倒出，即可使用。也可采用其它合 适的保护层或保护盒。二、电缆附件适用标准 适用标准主要有三个层次： 第一层： IEC 标准IEC62076额定电压 150kV( Um = 170kV )以上至500kV ( Um = 550kV )挤出绝缘电力电缆及其附件的电力 电缆系统试验方法和要求IEC60840额定电压 30kV ( Um = 36kV )以上至 150kV(Um = 170kV )挤出绝缘电力电缆及其附件试验方法和要求IEC60859 额定电压 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭 开关的电缆联接装置IEC60502额定电压 1kV (Um = 1.2kV )以上至 30kV(Um = 36kV )挤出绝缘电力电缆及其附件IEC60055 额定电压 18/30kV 及以下纸绝缘金属护套 (带有铜或铝体，但不包括压气和充油电缆) 第 1 部分 “电 缆及附件试验 ”中第七章：附件的型式试验IEC61442额定电压 6kV ( Um = 7.2kV )到 30kV ( Um=36kV ）电力电缆附件试验方法第二层次：国家标准（ GB 标准）GB/Z18890额定电压 220kV （ Um = 250kV ）交联聚 乙烯绝缘电力电缆及其附件GB/Z11017 额定电压 110kV 交联聚乙烯绝缘电力电 缆及其附件GB5589 电缆附件试验方法GB9327 电缆导体压缩和机械连接接头试验方法GB14315 电线电缆导体用压接型铜、接管铝接线端子和连注：GB11033额定电压26、35kV及以下电力电缆附件基本技术要求已下放为 JB/T8144 第三层次：行业标准JB 标准（机械行业协会标准）JB/T8144 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆附件基本技术要求原 GB11033JB6464 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆直通型绕 包式接头JB6465 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆户内型、户外型瓷套是终端JB6466 额定电压 8.7/10kV 及以下电力电缆户内型、户外型瓷套式终端JB6468 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆户内型、 户外型绕包式终端JB7829 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆户内型、 户外型热收缩式终端JB7830 额定电压 26/35kV 及以下电力电缆直通型热 收缩式接头JB7831 额定电压 8.7/10kV 及以下电力电缆户内型、 户外型浇注式终端JB7832 额定电压 8.7/10kV及以下电力电缆直通型浇注式接头JB/T8501.1 额定电压 26/35kV 及以下塑料绝缘电力电缆户内型、户外型预制装配式终端JB/T8503.2 额定电压 26/35kV 及以下塑料绝缘电力 电缆户内型、户外型预制装配式终端三、冷缩电缆终端故障原因分析及防范措施 下面就公司风电场箱变高压电缆室连续发生的几起35KV 电力电缆终端头由于制作工艺不到位引起的单相接地 故障的剖析，制定防范措施，进一步规范电力电缆终端头制 作工艺，保障电缆的安全运行。1. 故障情况：风电场自 2 月份以来， 连续发生几起箱变高压电缆室电 缆终端头 B 相半导体层断开处绝缘击穿事故， 几起故障电缆型号均为YJV23-35KV-3 X50，终端头均采用冷缩制作。根 据电缆型号及敷设方式，电缆运行的载流量未超过设计值， 电缆运行时并无过载现象，并且电缆头故障发生前35KV系统并无接地现象。