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摘要:电缆作为电力系统中的重要组成部分,其发挥着无可替代的作用。确保电缆的安全平稳运行已经成为了电力行业共同研究的重要课题。这不仅对电力的运行有着重要意义,同时也能够有力的保障人们的生产生活能够有充足的能源。本文通过对10kV电缆中间接头的故障原因进行阐述和探究,寻找中间接头的合理制作方法。
关键词:电力电缆;中间接头;故障原因;预防措施
一、电缆中间接头故障类型及原因分析
1、故障类型
(1)闪络故障
电缆在低压电时处于良好的绝缘状态,不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围,或者一段时间后某一电压持续升高,那么就会瞬间击穿绝缘体,造成闪络故障。
(2)一相芯线断线或多相断线
在电缆导体连续试验中,电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符,但是在检查中发现有一相或者多相不能连续,那么就说明一相芯线断线或者多相断线。
(3)三芯电缆一芯或两芯接地
三芯电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续,然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻,这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障;反之,就是低电阻接地故障。这两张故障都称为断线并接地故障。
2、原因分析
(1)外力损坏
电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中,电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断;电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏;电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。
(2)绝缘受潮
电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂;电缆终端接头密封性不够;电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电缆绝缘受潮的主要原因。此时,绝缘电阻降低,电流增大,引发电力故障问题。
(3)化学腐蚀
长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能,使电缆绝缘老化甚至失去效果,电力故障会由此产生。
(4)长期过负荷运行
电力电缆长时间处于高电流运行环境中,如果线路绝缘层里有杂质或者老化,加上诸如雷电之类的外因对过电压的冲击,超负荷运作产生大量的热量,极易出现电力电缆故障。
二、故障的判断方法
1、基本方法
(1)电桥法
电桥法应用历史较长,不过在新技术不断出现的今天,电桥法依然有它的优势。这样的方法在检测电力电缆单相接地、相间短路等问题上运用起来比较方便,而且误差也小。传统上是通过计算桥壁平衡调节所得数据和电缆总长度之间的距离测点来寻找故障。但电桥法的不足就是要准确知道电缆的长度等一些原始资料,电缆的相要有良好的绝缘性。而现实中的电缆故障基本上是高阻和闪络故障,用该方法测量的时间比较长。
(2)低压脉冲反射法
在电力电缆故障检测中,所谓低压脉冲反射法就是将高频率的低压脉冲发射到电缆中,脉冲在传播遇到故障点或者不匹配点就会反射电磁波,测量仪器会接收到反射脉冲。(3)直流闪络法与高压闪络法。直流闪络法是用来查询闪络故障中的故障点。将直流电压施加在电力电缆故障点中,并将其立刻击穿,此时故障点会出现闪络,测量点和故障点之间的距离通过测量波来获取。如果闪络故障在高电压下被立刻击穿,可以使用此方法。
2、精确确定点测量法
(1)声测法
运用灵敏度高的声电转换器放大故障点电放时产生的声音,使其转换成声音信号与电流信号,然后利用耳机和仪表等工具确定电缆线路上的故障点。
(2)声磁同步法
电磁场信号的传播速度接近光速,但是声音的传播速度却相对较慢。电磁信号速度与声速之间差别较大,接收仪器在接收声、磁信号时会把两张信号看做是同时从故障点发出来的,因而探测位置接近故障点,信号的接收时间差就会变得更小。
三、热缩中间接头的制作
1、固定电缆末端
先将电缆末端校直,并将其固定在电缆支架上。对户外终端由末端量取750mm(户内终端量取550mm),在量取处刻一环形刀痕。
2、剥切电缆
(1)顺电缆方向破开塑料护层,然后向两侧分开剥除。
(2)在护层口处向上略低于30mm处用铜线绑扎铠装层,作临时绑扎,并锯开钢带。
(3)在钢带断口处保留内衬层20mm,其余剥去。
(4)摘去填充物,分开线芯。
3、焊接地线
(1)预先将编织软铜带一端拆开均分三份,重新编织后分别包绕各相屏蔽层并绑牢后,焊接在铜带上。将另一编织线用扎线绑牢后和钢铠焊牢。
(2)将编织铜带与电缆护套间的一段,按设计尺寸用锡填满编织线与电缆护套间空隙长15-20mm形成防潮段。
4、安装分支指套
(1)在三相分叉处和根部包绕填充胶使其外观平整,略呈苹果形,最大直径大于电缆外径约15mm。
(2)清洁电缆护套。
(3)套进分支指套,使其与芯线根部尽量靠紧,然后用慢火环形由指套根部往两端先向下后向上加热收缩固定,待完全收缩后,端部应有少量胶液挤出。
5、剥切分相屏蔽及半导电层
(1)由分支手套指端向上55mm铜屏蔽层处,用铜丝绑扎,割断屏蔽带,断口要整齐。
(2)剥除外半导电层,保留距铜屏蔽开口20mm外半导电层,剥切要干净,但不能伤及线芯绝缘。对于残留的外半导电层可用清洗剂擦净或用细砂布打磨干净。
6、安装应力控制管
(1)洁绝缘屏蔽和铜带屏蔽表面,清洁线芯绝缘表面,确保绝缘表面无炭迹,套入应力管,应力管下部与铜屏蔽搭接在20mm以上。
(2)用微火自上而下环绕给应力管加热,使其收缩。
7、压接接线端子
(1)确定引线长度E(E=接线端子孔深+5mm),剥除主绝缘,剥切端部应削成“铅笔头”状。
(2)压接接线端子,用砂布或木锉将其不平处锉平。
(3)清洁表面,用填充胶填充绝缘和端子之间以及压坑,填充胶带与线芯绝缘和接线端子均搭接5-10mm,使其平滑过渡。
8、安装绝缘管
(1)清洁线芯绝缘表面、应力管及分支手套表面。
(2)将绝缘管套至三叉根部,管上端应超填充胶10mm以上,由根部往上加热收缩并将端子多余的绝缘管在加热后割除。
9、安装副管及相色管
将副管套在端子接管部位,先预热端子,由上端起加热收缩。然后套入相色管在端子接管或再往下一点加热收缩。至此户内电缆头安装完毕。
10、安装伞裙
(1)清洁绝缘表面,套入三孔伞裙,定位后加热收缩。
(2)按设计尺寸安装单孔伞裙,将其端正后加热收缩,再进行副管及相色管的安装。
参考文献:
[1]周裕厚.10kV及以下电力电缆敷设运行使用技术[M].机械工程出版社,2005.
[2]史传卿.电力电缆安装运行技术问答[M].中国建筑工业出版社,2002.