交联热缩、冷缩电缆接头施工故障分析

交联热缩、冷缩电缆接头施工故障分析
交联电缆冷缩、热缩中间接头常见施工故障原因及对策

 1 中间接头常见施工故障原因

 ( 1 ）环境潮气、湿度偏大；

 ( 2 ）中间接头密封不良；

 ( 3 ）导体连接管压接不良；

 ( 4 ）中间接头设计不合理； 

( 5 ）中间接头制作质量不高或出现错误。 

2 冷缩中间接头常见施工故障原因及防范对策

冷缩中间接头现场施工简单方便，克服了热缩材料的缺点，受到电力系统的普遍欢迎。由于冷缩中间接头剥切长度较短，因此对施工环境和操作工艺要求更高，更严格。由于其应用时间不长，对该项新工艺的操作掌握存在很大不足，因而对冷缩中间接头发生的施工故障很有必要进行认真分析。其常见施工故障原因及防范措施有：

 ( 1 ）剥切电缆半导体屏蔽层时，刀痕过深．使主绝缘层表面有伤痕，容易积存气隙。

防范措施：电缆绝缘层剥切后，应用细砂纸仔细打磨主绝缘层表面，使其光滑无刀痕，且无半导体残留点。

 ( 2 ）电缆半导体屏蔽层剥切后，没有清除干净而使其半导体残留在主绝缘层上。或者在清擦中没有遵循工艺要求，来回擦洗，留下隐患，产生闪络放电。

防范措施：电缆接头在制作过程中应特别注意保持清洁，因清洁与否是影响接头施工质量的重要因素之一。清洗绝缘层必须用清洗溶剂从线芯向半导体屏蔽层方向进行，千万不能用接触过半导体屏蔽层的清洗纸清洗主绝缘层表面。同时尽量缩短制作时间，电缆剥切后在空气中曝露的时间越长，杂质、水分、气体、灰尘等侵入的可能性就越大，从而影响接头质量。因此要求在施工之前充分做好各项准备工作，保证制作时不间断。 

( 3 ）电缆线芯压接后，连接管压坑变形有尖端、棱角，造成局部场强集中，电场畸变，产生尖端放电。

防范措施：线芯压接以后，应用锉刀、砂纸仔细地打磨以消除棱角和尖端，并注意金属粉屑不得残留在绝缘层表面上。 

( 4 ）冷缩硅橡胶套管是预制成型附件，必须与电缆截面相配套。做接头前没有认真检查，势必造成收缩不紧密而保证不了界面压强，导致形成气隙或受潮。

防范措施：冷缩接头制作前要认真检查电缆附件，与电缆相配套。这样才能严格控制冷缩硅橡胶绝缘套管的过盈量，保证其有足够的握紧力，使界面接触紧密，没有气隙。

( 5 ）冷缩接头制作工艺中，硅橡胶绝缘套管收缩后，两端口未作任何密封处理，容易导致潮气侵人。

防范措施：分别在收缩后各相硅橡胶复合绝缘套管的两端口处包绕半导体自粘带，这样既能使硅橡胶套管外半导体层与XLPE电缆外半导体屏蔽层良好接融，又能起到轴向防止进水受潮的作用。 

( 6 ）冷缩接头制作时，因三相冷缩绝缘套管同在中心位置，由于不平整，包绕防水带时会有皱折，造成包缠不紧密，这也是容易导致接头进水受潮的重要原因之一。

防范措施：包绕自粘性防水带，是冷缩接头的防潮密封关键环节，要以半重叠法从接头一端起包绕到另一端，然后再反方向包绕到起始端，绕包两层。每层包绕后，要用双手依次紧握一遍，使之粘合更好。包绕时一定要拉力适当，做到包绕紧密无缝隙。

 3 热缩中间接头常见施工故障原因及防范措施

随着电缆热缩接头应用的日益普及，国内许多大中型企业的电力系统中，因电缆热缩接头短路而引发的电缆火灾事故时有发生。热缩中间接头发生的故障大多是施工故障，常见原因如下。

3 . 1 因工艺错误造成短路故障

因工艺错误造成的热缩接头缺陷，有些可通过交接实验及时发现，有些需通过长时间的运行后才能暴露。根据运行情况分析，在短期内形成短路故障的主要有两种情况： ① 一味加长接头的滑闪距离，错误地将内外绝缘管由重叠使用改为搭接使用，致使接管处绝缘强度不够形成短路程。 ② 因接头护套管密封不良造成电缆受潮，形成滑闪，导致故障。

对策：对于绝缘使用不当的情况，只要严格按工艺规范施工，问题是不难解决的。而对密封不良的情况，除注意电缆护套的打毛、清洁和缠胶加热等问题外，还应注意内外绝缘管两端包绕填充应密实，形成后备密封。这样，在电缆意外受潮时（如护套破损进水），可阻延水分沿芯绝缘表面侵人，避免造成滑闪击穿，延长接头寿命。 

3 . 2 因芯线连接不良造成故障

由于接头连接处接触电阻过大，载流时导致接管发热，使热缩绝缘管受热收缩开裂，形成短路，这类故障约占热缩接头故障的70%。电缆芯线连接不良，主要由 4 个方面原因造成：接管质量不好；接管选型不对；压接工具不良；冷压工艺不规范．解决方法可为：精选材料、选准型号、优化工具、规范工艺。 

3 . 2 . 1 精选材料

接管质量不合格将直接导致连接电阻过大产生接管过热现象，因此，选用接管应严格把关，使用正规厂家的定型产品，才能保证质。

3 . 2 . 2 选准型号

目前交联电缆施工中，最常用的接管选配方法是用小一级的普通接管连接交联电缆，牺牲接管截面来使接管内径与芯线直径匹配，但这样易产生过压，使接管蠕变伸长，增大连接处电阻。而选用压紧接管，能够满足连接要求，因此，为确保电缆连接良好，交联电缆应选用压紧型接管。 

3 . 2 . 3 优化工其

国内电缆连接，除大截面外，通常采用冷压连接，压接方式按原理分机械压接、油压接和爆破压接（俗称枪压） 3 种。按压接形式分为局部压接（点压）和整体压接（围压）两种。爆压工艺压力不稳定（如弹药受潮），应选用机械压接。点压所需压力较小，局部压接处易形成金属表面渗透，压接时不易产生蠕变伸长，能够获得足够的压缩比。此外，因压坑形状特殊，运行中接管不易扩张，能保持稳定的压缩比，宜优先选用，但压接后应注意用导电胶填实压坑并包绕圆滑，以解决接管处电场过分集中的问题。 

3 . 2 . 4 规范工艺

规范压接工艺的内涵是广泛的，针对施工中存在的问题，主要强调以下几点： 

( 1 ）不同导体的电缆连接。由于金属铜和铝的标准电极电位差较大（铜为+0.345V，铝为-1.67V ) , 连接后易使铝产生电化腐蚀，增大接触电阻。同时，由于铜铝的弹性模数和热膨胀系数相差很大，在运行中经多次冷热循环，使接触处产生间隙，增大接触电阻并形成恶性循环。因此，在铜铝电缆接头工艺中，应选用镀锡铜接管连接（有条件使用铜铝过渡管最好）

 ( 2 ）接管的清理加工．压接前必须将接管内外管壁和芯线表面清理干净并用汽油擦净（端口、端头应打倒角），铝芯电缆认真除去氧化膜，最好能使用电力复合脂。压接后认真锉去棱角、毛刺，保证表面圆滑，再次清洗干净，用导电胶密绕，形成完整圆滑的内屏蔽层，改善连接处电场分布，减小应力。

 ( 3 ）合理选用模具。压接铜芯电缆应按接管外径选用模具，通常同规格铜接管外径小于铝接管，故选用小一级的铝芯压模即可。

 ( 4 ）压接时保证必要的间隙和停滞时间。在实际施工中，有些单位采用增加压痕加大压接面积的方法，以期减少接触电阻，这种方法适得其反，因为压痕过密时，接管将因压延蠕动而顶松相邻压痕，影响压接质量。无论采用点压还是围压，压痕间及压痕与接管端口应保持 3~7mm 净距。如确需增加压痕时，应选用加长型接管。此外，当压模达到规定的压缩行程后，不要急于松开压钳，应保持0.5~1min，以消除弹性应力、防止材料回弹。

总之，在接头的压接工艺中，如能够注意上述 4 个问题，压接质量是完全可以保证的。当然，对特别重要的电缆线路或有条件时，也可采用焊接方法连接，并实测连接点电阻不大于同截面同长度导体的电阻。 

3 . 3 密封失效导致接头故障

电力电缆热缩附件是具有”记忆”特性的辐照交联聚乙烯制造。存放时间过长时，其管件收缩率将下降，使用时会因收缩不足产生气隙，或不能保证足够的弹性压力导致接头密封失效造成故障。因此热缩附件不宜长期存放，应按厂家规定的有效期使用存贮。

3 . 4  散热不良造成故障

因交联电缆接头短路造成火灾带来的损失较大，许多单位都在接头防火上采取了各种措施，最常见的是一种次钢板或阻燃玻璃钢制作的电缆接头保护盒，其直径约为电缆外径的3~6倍，内填矿渣棉等阻燃材料，以确保接头短路时不致起火，殃及相邻电缆，措施固然有效，但保护盒在防范火灾的同时，也恶化了接头的散热条件，易形成过热恶性循环，加快接头老公速度，减少寿命，降低系统的可靠性。如采用在接头及相邻电缆上局部包绕阻燃包缚带的方法，既能可靠地限制故障范围，又对电缆的散热影响不大，是一种经济实用的好方法。如因特殊需要必须加装接头保护盒时，宜尽量减少体积，选用石英砂等热阻较小的填料，改善散热条件。

4  结束语

冷缩中间接头是一项新材料和新技术，由于冷缩中间接头剥切长度较短，因此对施工环境和操作工艺要求更高、更严格，施工中要特别注意剥切半导体屏蔽层、清洗绝缘层、线芯压接、冷缩硅橡胶套管与电缆截面相配套、两端口密封防潮、包绕防水带等安装过程，防止造成中间接头质量缺陷。

热缩中间接头易发生因电缆热缩接头短路而引发的电缆火灾事故，在施工中要特别注意防范工艺错误、芯线连接不良、密封失效、散热不良等施工故障。



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