高压终端电缆头故障原因分析及对策

1、论文摘要：根据当前莱钢供配电系统中高压电缆头选型、配置、使用情况，结合实际的电力停电案例，对高压电缆头发生短路、爆炸等事故的原因进行了全面、深层次的分析；总结、梳理了各种有效的防范措施和对策。论文关键词：高压电缆头,故障,原因,对策近几年，随着莱钢生产规模的不断扩张，供配电系统的运行可靠性对安全生产的影响和制约因素暴露日益明显和突出。通过对莱钢自2003年以来所发生的171例典型电力停电事故案例进行统计、分析和汇总，发现因终端电缆头着火、电缆头爆炸等局部异常因素而带来的电力停电事故占有非常突出的位置；为了确保电缆头的运行可靠性，从电缆头附件的选型和应用方面，公司不断加大电气投资力度，冷缩电缆头

2、技术在莱钢各生产系统中得到了广泛的普及和应用，从电缆头附件自身的选型和使用质量方面得到了有效地保证，但实际生产中因电缆头局部故障而引发的电气停电事故仍然没有得到根本性的遏制和消除，不同程度地仍然持续威胁着莱钢各生产系统的安全生产。1高压终端电缆头的故障原因分析与电缆本体相比，电缆终端是薄弱环节，约占电缆线路故障率的95%。由于电缆头制作、接线施工工艺存在多个中间导体连接环节，连接点接触电阻过大，温升加快，发热大于散热促使接头的氧化膜加厚、连接松动或开焊，进而接触电阻更大，温升更快。如此恶性循环，致使接头的绝缘层破坏，形成相间短路、对地击穿放电或着火，最终引发电缆头着火烧毁或爆炸事故等。通过对莱

3、钢生产系统中近几年发生的实际电缆头运行故障进行深层次原因分析，连接点接触电阻增大、接头发热是最终造成电缆头故障的主要诱因。造成接触电阻增大的主要原因有以下几点：1.1电缆头制作过程中连接工艺不良1.1.1连接金具接触面处理不好。无论是接线端子或连接管，由于生产或保管的条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，这些不为人们重视的缺陷，对导体连接质量和绝缘带的缠绕质量等有着重要影响。不严格按工艺要求操作，就会造成连接处达不到规定的电气和机械强度，甚至使绝缘带被扎伤。实际运行证明，当压接金具与导线的接触表面愈清洁、抗金属氧化措施愈到位，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻Rt就愈小，

4、连接点部位的电气和机械强度性能就越好。1.1.2导体损伤。由于电缆的绝缘层强度具有较大的剥切困难，环切时施工人员用电工刀环剥，有时用钢锯环切深痕，因掌握不好剥切度而使导线损伤，在线芯弯曲、压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易被发现，造成受损伤的电缆线芯在运行中因截面减小而引起发热严重。1.1.3导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm，但因零件孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热量增加。1.1.4连接金具空隙大。目前,市场上供给的电缆接头连接金具，从理论上讲其截面与电缆线芯的有

5、效截面是一样的，但从运行实际比较，二者的压接效果相差甚远。由于连接金具内、外壁之间的厚度的差异，导致电缆线芯与金具内径之间出现一定的空隙，压接后达不到足够的压缩力，造成接触不良现象。1.1.5产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯，外观粗糙，压后易出现裂纹，而且规格不标准，有效截面与正品相差很大，根本达不到压接质量要求；在正常情况下运行发热严重，负荷稍有波动必然发生故障。1.1.6截面不足。当前莱钢各生产系统中使用的电力电缆多为交联电缆。以ZQ3240油纸铜芯电缆和YJV223150交联铜芯电缆为例，在环境温度为25时，将交联电缆与油纸电缆的允许载流量进行比较得出的结论是：ZQ2一3240油纸铜

6、芯电缆可用YJV223150交联铜芯电缆替代。在对上述两种类型的电缆分别进行电缆头制作时,正常情况下必然分别选用与之规格相匹配的连接金具,从而自然而然地出现了连接金具的截面差。由此可见连接金具截面不足可能是交联电缆接头发生发热故障几率高的一个重要原因；在当前现状下，连接金具的选型和使用问题有待于进步的研究和分析。1.1.7电缆终端头金属屏蔽层、铠装层与引出接地线之间连接不可靠，存在连接点导线缠绕不牢固、虚焊现象，接触电阻增大，电气和机械强度降低。在中性点不接地系统中，电缆线路的运行特点，导致该部位存在一定的对地容性电流通过，连接点温度异常升高，接触电阻更大，热积累因素的存在，最终引发该部位着火。1.2电缆头接线工艺不良。电缆头与开关柜内部接线铜排等外设设备进行导体连接的过程，同样是引发电缆头发热着火或爆炸等事故不可轻视的重要环节。1.2.1电缆终端三芯分相以下在支架上安装固定不牢固或不固定，电缆头自身、电缆头与外设设备连接点遭受额外的下拉力及机械挤压等，诱发了有效连接松动、变形等异常因素出现而导致连接点接触电阻增大、绝缘强度、机械强度故障的发生。1.2.2电缆头部位三相电缆线芯的弯曲半径不够,导致电缆线芯和电缆头绝缘附