110kV电缆中间接头故障研究

杜桂文

东莞市输变电工程建设有限责任公司 广东东莞 523000

摘要：随着社会发展与现代城市建设的需要，电力电缆由于其敷设于地下，不影响景观等优势，被广泛地应用到城市输电线路中。随着应用的扩大，电缆故障问题也随之增加，特别是电缆中间接头故障，极大地增加电力系统的运行风险。基于此，本文以110kV电缆为例，分析电缆中间接头故障的原因，并给出应对策略，希望能够为110kV电缆安全稳定运行提供重要保障。

关键词：110kV电缆；中间接头故障；应对策略

前言：

在电力系统中，110kV电缆占据着重要的位置，极易发生中间接头故障问题，影响电缆中间接头的因素有很多，只有探索出故障的具体原因后，才能高质量、高效率地解决电缆中间接头的故障问题，保证110kV电缆的安全稳定运行。本文以东莞110kV电缆线路为例，对接头故障进行诊断，分析故障原因，再针对故障原因，采取应对策略，以此来预防和解决110kV电缆中间接头的故障多发的问题。该工程为110kV新建电缆工程，110kV新建电缆线路投运3个月后，发生线路跳闸，导致2个110kV变电站2台主变供电中断。通过故障定位查找，初步判断是新建#3中间接头故障引起的线路跳闸。

1电缆中间接头故障诊断

1.1到达新建#3接头井现场后，解剖电缆的接头部位，去除了该部位的玻璃钢外壳，并将外壳内的橡胶刮除干净。通过观察发现，在110kV电缆的中间接头部位存在明显的烧毁痕迹，主要分布在电缆铜壳与铝套的接头部位。

1.2 继续把电缆接头部位的铜壳刮除，去除胶体，通过观察发现接头处存在绝缘击穿现象，且已经将电缆本体的接头处击穿，而中间接头存在绝缘击穿处。进一步检查发现电缆本体与应力锥上缠绕的包带已经被烧化，铝套上也存在熔化的情况，并显示出烧焦的痕迹，由此可判断本次跳闸为电缆接头故障引起的，此时就能够将电缆附近区域的其他问题排除掉。

1.3 将应力锥附近的包带剥离出来，通过观察发现，绝缘击穿点处的铝套已被熔化，应力锥表面尽管没有伤痕存在，但击穿孔以椭圆的形态存在，结合中间接头处采用的灌胶情况就能够判断绝缘击穿点处在电缆接头的侧方部位，当中间接头出现击穿故障之后，产生的击穿电流会顺着通路于铝套处放电，由此导致了接头损坏。

1.4 对电缆中间接头击穿故障的点位展开了测量，铝套距离击穿点位大致为1.5厘米，铝套距离击穿中心点大致为3.5厘米，通过观察发现，中间接头位置的铝套存在大范围烧毁的情况，且主要集中在接头的下方位置，且烧坏的位置明显[3]。之后，技术人员又将应力锥剥除掉，其位置明显偏移未损坏的中间接头处，这就代表中间接头出现绝缘击穿时产生了较大的作用力，促使应力锥发生位移，但整体未出现损坏的情况。

2 110kV电缆中间接头故障原因分析

经过解剖分析，本次110kV电缆中间接头的故障，是因为遭受大电流的冲击，击穿接头绝缘薄弱处产生放电，引起线路跳闸。引起中间接头故障的原因分析如下：

2.1 设计问题。在110kV电缆线路中，倘若接头或接头井设计不合理或不符合规范要求，例如接头的尺寸、材料选择、绝缘结构、中间接头布局等方面存在问题，将会直接影响到整个电缆的正常运行。

2.2 接头质量问题。在接头的制造过程中，如果焊接不牢固或焊接质量不合格会导致接头连接不可靠，电流通过时产生高温，进而引发故障；又或者如果绝缘材料质量不合格或存在缺陷，如气泡、裂纹等，会导致绝缘性能下降，增加电缆故障的风险，从而影响到电缆的正常运行；导体连接不良或存在接触不良的情况，同样会导致接头发热、电阻增加，进而引发故障；如果接头尺寸不合适或几何形状存在偏差，会导致接头连接不紧密，引发故障[1]。

2.3 安装问题。110kV电缆施工中，接头制作安装是关键的一个环节，在这个环节中，如果出现安装位置选择不当、电缆支架安装不合理或接头固定不好，出现电缆堆积，导致接头难以维修和检修、运行电缆难以良好散热和发生位移等情况，增大接头故障几率和故障处理的难度；安装环境不合适，如高温、潮湿、粉尘严重等环境，会对接头的绝缘性能和导体连接产生不利影响；安装操作不规范，如焊接不当、绝缘材料安装不牢固、尺寸把关不严、剥皮损伤绝缘或半导电层刮不干净等原因，会导致接头绝缘性能降低；安装过程中未正确保护接头、接头严密性不足或防雷接地不良等因素，也会影响接头的性能和运行可靠性，使得接头故障的可能性大大提高。

2.4 运行问题。接头在长期运行中受到环境、负荷、温度等因素的影响，例如接头在运行过程中会产生一定的热量，但如果温升过高，超过了接头所能承受的范围，就会导致接头故障。温升过高可能是由于接头连接不良、绝缘材料老化、通风不良等原因引起的；或者电缆中间接头所连接的电路负荷超过了其额定容量，就会导致接头过载。过载会引起接头发热，可能导致绝缘材料老化、熔化或烧毁，进而导致接头故障等等[2]。

2.5 外部因素。接头受到外部因素的损害，例如环境中的温度、湿度、雨水、雷击、化学腐蚀等影响，都会使接头的绝缘性能下降、绝缘材料老化。或者电缆中间接头可能受到振动和机械应力的影响，例如由于风力、地震或施工活动引起的振动和拉力。这可能导致接头连接不良、绝缘材料破裂或金属部件松动。

3 110kV电缆中间接头故障的应对策略

3.1结合现场的环境条件和线路的负荷情况，规划设计方案的内容，落实接头各部位的技术条件，所有条件均要在规范与标准范围内。设计过程中要多与接头附件的供应商沟通，事先获取接头与附件的规格与性能，以便中间接头连接方式的选择和应用，防止电缆运行时出现中间接头故障，降低安全事故发生的概率。

3.2 电缆中间接头安装前，通过开箱检查接头与其附件的质量，核查二者的试验报告、合格证书、出厂证明及原材料等，审查中间接头的保护层，核对同一批次的中间接头及其附件的型号与参数等指标，检查附件有无缺陷存在，严把接头质量关。

3.3 在电缆中间接头的安装中，要着重考量故障因素的影响，加强中间接头安装施工的把控，合理安装接头及其附件。现场安装应安排技能好与资质全的安装人员，这能够及时排除隐藏的质量问题，了解和掌握安装环境条件与中间接头的结构以及附件的内容。在实际安装施工中，需要供应商派遣专业人员到场指导，从而提高电缆中间接头的安装质量。

3.4 在工程进程中，管理人员要做好电缆中间接头各项技术资料的收集、整理与保存，制作过程中全程摄像。如此，当故障发生时，检修技术人员就能够通过原始资料的查阅来及时了解和处理电缆中间接头的故障问题，从而提高故障处理水平。

3.5 严把交接试验关，把缺陷排除在投运前，运行过程中，定期对接头进行巡视、检查、运行数据测量和维护，定期进行预防性试验，确保接头运行环境良好，减少外力因素的影响，提高电缆线路安全运行水平。

3结束语

综上所述，在110kV的输电线路中，高压电缆中间接头是不容小觑的部位，也是故障发生率较高的位置，在设计选型、安装施工中，应该选用高质量的电缆接头，把控接头安装的各个环节，并做好运行维护，以此才能确保电力系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]李演达,郑勇,杨浩,等.110kV电缆故障案例分析与防范建议[J].电力安全技术,2021,23(09):49-50.

[2]李绍斌,谢仕林,彭勇,等.110 kV电缆中间接头铜壳爆裂的原因分析[J].湖南电力,2023,43(01):61-62.

[3]刘维.110kV电缆线路故障及施工管理要点研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021(10):290-291.