交聯(lián)熱縮、冷縮電纜接頭施工故障分析
交聯(lián)電纜冷縮、熱縮中間接頭常見(jiàn)施工故障原因及對(duì)策

 1 中間接頭常見(jiàn)施工故障原因

 ( 1 ）環(huán)境潮氣、濕度偏大；

 ( 2 ）中間接頭密封不良；

 ( 3 ）導(dǎo)體連接管壓接不良；

 ( 4 ）中間接頭設(shè)計(jì)不合理； 

( 5 ）中間接頭制作質(zhì)量不高或出現(xiàn)錯(cuò)誤。 

2 冷縮中間接頭常見(jiàn)施工故障原因及防范對(duì)策

冷縮中間接頭現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單方便，克服了熱縮材料的缺點(diǎn)，受到電力系統(tǒng)的普遍歡迎。由于冷縮中間接頭剝切長(zhǎng)度較短，因此對(duì)施工環(huán)境和操作工藝要求更高，更嚴(yán)格。由于其應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)該項(xiàng)新工藝的操作掌握存在很大不足，因而對(duì)冷縮中間接頭發(fā)生的施工故障很有必要進(jìn)行認(rèn)真分析。其常見(jiàn)施工故障原因及防范措施有：

 ( 1 ）剝切電纜半導(dǎo)體屏蔽層時(shí)，刀痕過(guò)深．使主絕緣層表面有傷痕，容易積存氣隙。

防范措施：電纜絕緣層剝切后，應(yīng)用細(xì)砂紙仔細(xì)打磨主絕緣層表面，使其光滑無(wú)刀痕，且無(wú)半導(dǎo)體殘留點(diǎn)。

 ( 2 ）電纜半導(dǎo)體屏蔽層剝切后，沒(méi)有清除干凈而使其半導(dǎo)體殘留在主絕緣層上?；蛘咴谇宀林袥](méi)有遵循工藝要求，來(lái)回擦洗，留下隱患，產(chǎn)生閃絡(luò)放電。

防范措施：電纜接頭在制作過(guò)程中應(yīng)特別注意保持清潔，因清潔與否是影響接頭施工質(zhì)量的重要因素之一。清洗絕緣層必須用清洗溶劑從線芯向半導(dǎo)體屏蔽層方向進(jìn)行，千萬(wàn)不能用接觸過(guò)半導(dǎo)體屏蔽層的清洗紙清洗主絕緣層表面。同時(shí)盡量縮短制作時(shí)間，電纜剝切后在空氣中曝露的時(shí)間越長(zhǎng)，雜質(zhì)、水分、氣體、灰塵等侵入的可能性就越大，從而影響接頭質(zhì)量。因此要求在施工之前充分做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，保證制作時(shí)不間斷。 

( 3 ）電纜線芯壓接后，連接管壓坑變形有尖端、棱角，造成局部場(chǎng)強(qiáng)集中，電場(chǎng)畸變，產(chǎn)生尖端放電。

防范措施：線芯壓接以后，應(yīng)用銼刀、砂紙仔細(xì)地打磨以消除棱角和尖端，并注意金屬粉屑不得殘留在絕緣層表面上。 

( 4 ）冷縮硅橡膠套管是預(yù)制成型附件，必須與電纜截面相配套。做接頭前沒(méi)有認(rèn)真檢查，勢(shì)必造成收縮不緊密而保證不了界面壓強(qiáng)，導(dǎo)致形成氣隙或受潮。

防范措施：冷縮接頭制作前要認(rèn)真檢查電纜附件，與電纜相配套。這樣才能嚴(yán)格控制冷縮硅橡膠絕緣套管的過(guò)盈量，保證其有足夠的握緊力，使界面接觸緊密，沒(méi)有氣隙。

( 5 ）冷縮接頭制作工藝中，硅橡膠絕緣套管收縮后，兩端口未作任何密封處理，容易導(dǎo)致潮氣侵人。

防范措施：分別在收縮后各相硅橡膠復(fù)合絕緣套管的兩端口處包繞半導(dǎo)體自粘帶，這樣既能使硅橡膠套管外半導(dǎo)體層與XLPE電纜外半導(dǎo)體屏蔽層良好接融，又能起到軸向防止進(jìn)水受潮的作用。 

( 6 ）冷縮接頭制作時(shí)，因三相冷縮絕緣套管同在中心位置，由于不平整，包繞防水帶時(shí)會(huì)有皺折，造成包纏不緊密，這也是容易導(dǎo)致接頭進(jìn)水受潮的重要原因之一。

防范措施：包繞自粘性防水帶，是冷縮接頭的防潮密封關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要以半重疊法從接頭一端起包繞到另一端，然后再反方向包繞到起始端，繞包兩層。每層包繞后，要用雙手依次緊握一遍，使之粘合更好。包繞時(shí)一定要拉力適當(dāng)，做到包繞緊密無(wú)縫隙。

 3 熱縮中間接頭常見(jiàn)施工故障原因及防范措施

隨著電纜熱縮接頭應(yīng)用的日益普及，國(guó)內(nèi)許多大中型企業(yè)的電力系統(tǒng)中，因電纜熱縮接頭短路而引發(fā)的電纜火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。熱縮中間接頭發(fā)生的故障大多是施工故障，常見(jiàn)原因如下。

3 . 1 因工藝錯(cuò)誤造成短路故障

因工藝錯(cuò)誤造成的熱縮接頭缺陷，有些可通過(guò)交接實(shí)驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有些需通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后才能暴露。根據(jù)運(yùn)行情況分析，在短期內(nèi)形成短路故障的主要有兩種情況： ① 一味加長(zhǎng)接頭的滑閃距離，錯(cuò)誤地將內(nèi)外絕緣管由重疊使用改為搭接使用，致使接管處絕緣強(qiáng)度不夠形成短路程。 ② 因接頭護(hù)套管密封不良造成電纜受潮，形成滑閃，導(dǎo)致故障。

對(duì)策：對(duì)于絕緣使用不當(dāng)?shù)那闆r，只要嚴(yán)格按工藝規(guī)范施工，問(wèn)題是不難解決的。而對(duì)密封不良的情況，除注意電纜護(hù)套的打毛、清潔和纏膠加熱等問(wèn)題外，還應(yīng)注意內(nèi)外絕緣管兩端包繞填充應(yīng)密實(shí)，形成后備密封。這樣，在電纜意外受潮時(shí)（如護(hù)套破損進(jìn)水），可阻延水分沿芯絕緣表面侵人，避免造成滑閃擊穿，延長(zhǎng)接頭壽命。 

3 . 2 因芯線連接不良造成故障

由于接頭連接處接觸電阻過(guò)大，載流時(shí)導(dǎo)致接管發(fā)熱，使熱縮絕緣管受熱收縮開(kāi)裂，形成短路，這類故障約占熱縮接頭故障的70%。電纜芯線連接不良，主要由 4 個(gè)方面原因造成：接管質(zhì)量不好；接管選型不對(duì)；壓接工具不良；冷壓工藝不規(guī)范．解決方法可為：精選材料、選準(zhǔn)型號(hào)、優(yōu)化工具、規(guī)范工藝。 

3 . 2 . 1 精選材料

接管質(zhì)量不合格將直接導(dǎo)致連接電阻過(guò)大產(chǎn)生接管過(guò)熱現(xiàn)象，因此，選用接管應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，使用正規(guī)廠家的定型產(chǎn)品，才能保證質(zhì)。

3 . 2 . 2 選準(zhǔn)型號(hào)

目前交聯(lián)電纜施工中，最常用的接管選配方法是用小一級(jí)的普通接管連接交聯(lián)電纜，犧牲接管截面來(lái)使接管內(nèi)徑與芯線直徑匹配，但這樣易產(chǎn)生過(guò)壓，使接管蠕變伸長(zhǎng)，增大連接處電阻。而選用壓緊接管，能夠滿足連接要求，因此，為確保電纜連接良好，交聯(lián)電纜應(yīng)選用壓緊型接管。 

3 . 2 . 3 優(yōu)化工其

國(guó)內(nèi)電纜連接，除大截面外，通常采用冷壓連接，壓接方式按原理分機(jī)械壓接、油壓接和爆破壓接（俗稱槍壓） 3 種。按壓接形式分為局部壓接（點(diǎn)壓）和整體壓接（圍壓）兩種。爆壓工藝壓力不穩(wěn)定（如彈藥受潮），應(yīng)選用機(jī)械壓接。點(diǎn)壓所需壓力較小，局部壓接處易形成金屬表面滲透，壓接時(shí)不易產(chǎn)生蠕變伸長(zhǎng)，能夠獲得足夠的壓縮比。此外，因壓坑形狀特殊，運(yùn)行中接管不易擴(kuò)張，能保持穩(wěn)定的壓縮比，宜優(yōu)先選用，但壓接后應(yīng)注意用導(dǎo)電膠填實(shí)壓坑并包繞圓滑，以解決接管處電場(chǎng)過(guò)分集中的問(wèn)題。 

3 . 2 . 4 規(guī)范工藝

規(guī)范壓接工藝的內(nèi)涵是廣泛的，針對(duì)施工中存在的問(wèn)題，主要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)： 

( 1 ）不同導(dǎo)體的電纜連接。由于金屬銅和鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位差較大（銅為+0.345V，鋁為-1.67V ) , 連接后易使鋁產(chǎn)生電化腐蝕，增大接觸電阻。同時(shí)，由于銅鋁的彈性模數(shù)和熱膨脹系數(shù)相差很大，在運(yùn)行中經(jīng)多次冷熱循環(huán)，使接觸處產(chǎn)生間隙，增大接觸電阻并形成惡性循環(huán)。因此，在銅鋁電纜接頭工藝中，應(yīng)選用鍍錫銅接管連接（有條件使用銅鋁過(guò)渡管最好）

 ( 2 ）接管的清理加工．壓接前必須將接管內(nèi)外管壁和芯線表面清理干凈并用汽油擦凈（端口、端頭應(yīng)打倒角），鋁芯電纜認(rèn)真除去氧化膜，最好能使用電力復(fù)合脂。壓接后認(rèn)真銼去棱角、毛刺，保證表面圓滑，再次清洗干凈，用導(dǎo)電膠密繞，形成完整圓滑的內(nèi)屏蔽層，改善連接處電場(chǎng)分布，減小應(yīng)力。

 ( 3 ）合理選用模具。壓接銅芯電纜應(yīng)按接管外徑選用模具，通常同規(guī)格銅接管外徑小于鋁接管，故選用小一級(jí)的鋁芯壓模即可。

 ( 4 ）壓接時(shí)保證必要的間隙和停滯時(shí)間。在實(shí)際施工中，有些單位采用增加壓痕加大壓接面積的方法，以期減少接觸電阻，這種方法適得其反，因?yàn)閴汉圻^(guò)密時(shí)，接管將因壓延蠕動(dòng)而頂松相鄰壓痕，影響壓接質(zhì)量。無(wú)論采用點(diǎn)壓還是圍壓，壓痕間及壓痕與接管端口應(yīng)保持 3~7mm 凈距。如確需增加壓痕時(shí)，應(yīng)選用加長(zhǎng)型接管。此外，當(dāng)壓模達(dá)到規(guī)定的壓縮行程后，不要急于松開(kāi)壓鉗，應(yīng)保持0.5~1min，以消除彈性應(yīng)力、防止材料回彈。

總之，在接頭的壓接工藝中，如能夠注意上述 4 個(gè)問(wèn)題，壓接質(zhì)量是完全可以保證的。當(dāng)然，對(duì)特別重要的電纜線路或有條件時(shí)，也可采用焊接方法連接，并實(shí)測(cè)連接點(diǎn)電阻不大于同截面同長(zhǎng)度導(dǎo)體的電阻。 

3 . 3 密封失效導(dǎo)致接頭故障

電力電纜熱縮附件是具有”記憶”特性的輻照交聯(lián)聚乙烯制造。存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，其管件收縮率將下降，使用時(shí)會(huì)因收縮不足產(chǎn)生氣隙，或不能保證足夠的彈性壓力導(dǎo)致接頭密封失效造成故障。因此熱縮附件不宜長(zhǎng)期存放，應(yīng)按廠家規(guī)定的有效期使用存貯。

3 . 4  散熱不良造成故障

因交聯(lián)電纜接頭短路造成火災(zāi)帶來(lái)的損失較大，許多單位都在接頭防火上采取了各種措施，最常見(jiàn)的是一種次鋼板或阻燃玻璃鋼制作的電纜接頭保護(hù)盒，其直徑約為電纜外徑的3~6倍，內(nèi)填礦渣棉等阻燃材料，以確保接頭短路時(shí)不致起火，殃及相鄰電纜，措施固然有效，但保護(hù)盒在防范火災(zāi)的同時(shí)，也惡化了接頭的散熱條件，易形成過(guò)熱惡性循環(huán)，加快接頭老公速度，減少壽命，降低系統(tǒng)的可靠性。如采用在接頭及相鄰電纜上局部包繞阻燃包縛帶的方法，既能可靠地限制故障范圍，又對(duì)電纜的散熱影響不大，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的好方法。如因特殊需要必須加裝接頭保護(hù)盒時(shí)，宜盡量減少體積，選用石英砂等熱阻較小的填料，改善散熱條件。

4  結(jié)束語(yǔ)

冷縮中間接頭是一項(xiàng)新材料和新技術(shù)，由于冷縮中間接頭剝切長(zhǎng)度較短，因此對(duì)施工環(huán)境和操作工藝要求更高、更嚴(yán)格，施工中要特別注意剝切半導(dǎo)體屏蔽層、清洗絕緣層、線芯壓接、冷縮硅橡膠套管與電纜截面相配套、兩端口密封防潮、包繞防水帶等安裝過(guò)程，防止造成中間接頭質(zhì)量缺陷。

熱縮中間接頭易發(fā)生因電纜熱縮接頭短路而引發(fā)的電纜火災(zāi)事故，在施工中要特別注意防范工藝錯(cuò)誤、芯線連接不良、密封失效、散熱不良等施工故障。



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