高压电缆终端头绝缘放电原因及处置措施浅析

巫里尔沙

（四川小金川水电开发有限公司四川小金624200）

摘要：本文根据五一桥水电站35kV电缆终端头放电实际情况为例，介绍了三芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆构造及其作用，结合电缆终端头制作工艺流程，着重分析造成电缆终端头放电的原因，提出了处置措施及相关注意事项。

关键词：电缆终端头；放电；原因分析；处置措施

1、概述

位于甘孜州九龙县境内的五一桥电站4F、5F机组出线为6.3kV，通过5B主变压器升压至35kVⅠ段、Ⅱ段母线，再经过4B、3B主变压器分别升压为110kV和220kV后，最终并入五一桥电站220kV母线。

自2012年以来，值班人员在巡检中发现，在该站35kVⅠ段、Ⅱ段母线开关柜内及35kV厂用变等电缆连接位置，多次发生35kV电缆终端头不同程度对柜内电缆支架、相间放电电晕现象（见图一），甚至发生过电缆终端头绝缘被击穿，造成开关柜内二次电缆被引燃的紧急事件。一时间，电缆终端头放电现象此起彼伏，据统计，仅2013年，五一桥电站35kV不同电缆终端头共发生了5处放电现象。电缆终端头频繁发生同类问题，不仅加大了维护工作量，停电处置造成电站电量损失，更严重的是对电站安全生产构成了较大安全隐患。

为利于芯线外半导体断口处电场应力分散，电缆制作时要求应力管覆盖铜屏蔽层20mm，若覆盖短了会使应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足，覆盖长了会使电场分散区减小（因为应力管长度是一定的），电场分散不足。

经电站运维人员核实，现场大部分放电电缆终端外半导体层断口均未按要求处理，断口掺差不齐，毛刺较多，更严重的是部分终端头应力管的安装位置未按要求覆盖铜屏蔽20mm，部分芯线外半导层断口与应力管位置对齐，甚至没有接触到。这样的电缆终端制作工艺，也诠释了电缆头放电位置大部分在外半导体层断口处的原因。

3.3电缆线芯绝缘层严重损伤

交联聚乙烯绝缘层是电缆的主要绝缘层，工作人员检查发现，所有放电电缆芯线的绝缘层都有不同程度的损伤，明显是在电缆终端头制作时人为割伤。另外，在绝缘层外表表面还遗留了外半导体残渣，往往这些芯线外部半导体残渣，是绝缘层发生电晕和放电的诱因之一。这些绝缘层上的伤痕和半导体残渣，是在电缆终端头制作时施工人员未使用专用电缆剥皮钳，而是用刀具、玻璃片等工具不规范施工残留的。

4、处置措施及注意事项

4.1、处置措施

针对电缆终端头不同部位的轻微放电、电晕现象，可采用以下几种简易方法暂时处理：

1）电缆终端头预留长，外半导体剥离段较长，导致气隙放电的电缆终端头，可用干净棉纱与无水酒精清洗原电缆终端头，在与线芯端子保证安全距离的位置（35kV电压等级约0.75米）处，用卷好的软铜带均匀地缠绕至分支处，在分支处将三相铜皮一起缠绕至分支管底部，再与接地线重叠，用铜丝绑扎30～40mm。再用自粘胶带将已缠绕的软铜皮包扎好，套上热缩绝缘管，用喷灯火焰慢慢接近热缩管加热，让火焰往收缩方向移动，有效排出管内空气，使热缩管与软铜皮紧贴。

2）对于芯线外半导体层断口（包括铜屏蔽层断口）处放电的电缆终端头，先用同样方法做好清洁，将半导体层与铜屏蔽层断口处修理整齐，半导体层断口距屏蔽层断口20mm，确保绝缘层上所有半导体残渣全部清除。在半导体断口处涂抹应力疏散胶，再用半导体带加以缠绕，确保无气隙。在绝缘层上涂抹硅脂膏后套上应力管，保证应力管覆盖铜屏蔽层20mm，用汽油喷灯从应力管中部向两侧加热，确保应力管内无空气，最后按要求热缩套好绝缘管即可。

3）、除了以上两种处理方法，还有清洁放电位置、拉开相间或相对金属支架距离、绝缘板隔离、加套热缩绝缘套管等临时处理方法。假使电缆终端头绝缘层损伤严重，用上述方式后不能消除放电现象时，建议将该电缆终端头切除，重新规范制作电缆头。

按照上述处置措施，维护人员对五一桥电站所有问题电缆终端对应进行了处理，截至2015年底作者离开电站现场，所有维护过的电缆终端头均未再出现放电、电晕等故障，说明以上处置措施正确、得当。

4.2、电缆终端头制作注意事项

上述电缆终端头频繁放电现象对电力生产构成较大隐患，而后期补救却无益于电力生产。因此，需要我们在电缆终端头制作阶段就将上述问题从根源上解决，以下几方面需要重点做好把关：

1）、选用技术先进、质量可靠，能适应现场环境的电缆及附件；

2）、控制好电缆终端制作环境，开始制作终端前应采取措施，防止风沙、雨雪、灰尘等杂质侵入终端头，影响施工质量。施工中准备工作要充分，所使用的工具应擦洗干净，尽量缩短终端头的制作时间，制作工程要连续，不宜间断。

3）、剥削外护套、绝缘屏蔽层、半导体层时要细心，不得伤及半导体层和主绝缘，尽量使用专用电缆剥皮钳。绝缘层表面光滑无痕，无半导体层残留。

4）外半导体层和铜屏蔽层切除位置不宜太长，在确保与线缆终端头接线端子安全距离的前提下，要因制作现场环境而异，选择合适的电缆终端头尺寸，避免无屏蔽线芯太长；

5）电缆终端附件各组成材料间的搭配工艺，必须严格按照电缆制作工艺要求进行；

6）热缩终端头在加热过程中，严禁烧伤附件材料，造成材料失去原有功效。

5、结语

高压电缆头是电缆线路中最薄弱的部分，是局部电场分布变化所致，是电缆终端头制作技术改善了这一现象，发展至今早已不是什么科学难题。因此，在施工过程中，只要电缆终端头制作人员熟悉电缆结构，了解这些结构的原理及作用，关键部位稍加用心应对，合理避开天气、环境等不良因素，严格按照相关工艺流程施工、试验，类似电缆终端头放电故障便可以从源头得到规避。

参考文献

[1]《高压电缆终端头气隙放电的消除》李刚中国石油建设第5期.

作者简介

巫里尔沙（1983—），男，四川甘洛人，助理工程师，从事水电站检修维护管理工作。