广东冠缆电缆集团有限公司

 

1.事端通过概述

 

某公司开闭所巡检人员听到反常动静，查看发现开关柜内电缆终端头爆破、着火。选用的是ZR-YJV型交联聚乙烯绝缘10kV电力电缆（简称交联电缆）、KYN28A-12型全关闭式高压开关柜.

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（1）正常运转时，220kV体系200开关合位，10kV母线分段运转，500、800开关分位。

 

（2）毛病时，变电站10kV II段554开关过流II段保护动作，约300ms后跳闸，502开关过流保护II段动作，约1200ms后跳闸。查看发现802开关柜内电缆终端头爆破、着火，现场配电室内有呛鼻的烟雾。救活后，发现开关柜内电缆终端头有放电烧黑痕迹，热电开闭所10kV II段悉数电机低电压保护跳闸。

 

2.原因剖析

 

1.制造工艺不良

 

（1）绝缘层发作“树枝”现象

 

交联电缆的功能受制造工艺进程影响很大，电缆绝缘层内部存在气隙、杂质及电缆表里半导电层界面，会在运转时构成处于高场强的不接连资料界面，并沿电力线方向发作树枝状裂纹，即所谓的“电树枝”。从“电树枝”现象呈现到绝缘层悉数被击穿，时刻很短，且一般都会随同部分放电现象。

 

（2）电场应力部分会集

 

高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间构成径向散布的电场。电缆正常运转时，只要从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场（电力线），电场散布是均匀的，如图2所示。

 

制造电缆终端头时，因需求剥掉一小段屏蔽层，以确保高压对地的爬电间隔，所以导致原有的电场散布发作改动，发作了沿导线轴向的电力线，并在电缆终端头处向屏蔽层断口处会集，使电缆终端头极易被击穿，如图3所示。用介电常数为20~30，体积电阻率为10……8~1012Ω·cm材制造的电应力操控管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，以涣散断口处的电场应力（电力线），确保电缆牢靠运转。应力管时的电力线散布如图4所示，有应力管时电力线散布是均匀的。

 

2.电缆终端头附件质量不良

 

电缆终端头绝缘资料及其附件防潮包装及密封有破损，寄存处湿润使绝缘资料受潮，导致绝缘功能下降，并敏捷老化。

 

3.开关柜运转环境不良

 

室外尘埃大，密封不良，尘埃简略进入开关柜内并附着在电缆终端头绝缘上。开关柜数量较多，发热量较大，室内温度较高，加速电缆终端头绝缘老化。

 

4.运转保护不到位

 

（1）运转温度检测不精确

 

交联电缆终端头，具有较大的载流量和较高的运转温度，其在彻底关闭的高压开关柜内电缆小室内，难以丈量精确温度，不利于电缆终端头运转情况的检测、判别和运转保护。

 

（2）电缆绝缘实验未如期进行

 

《电力设备防备性实验规程》要求关于重要电缆的绝缘实验为1次/年，该电缆地点开关柜平常运转不停电，绝缘实验为2年/次。

 

（3）电缆终端头实验存在问题

 

交联电缆的绝缘是由增加交联剂的热塑性聚乙烯挤包，通过化学或物理办法交联而成的。本次事端电缆选用的实验办法是直流耐压实验，因直流耐压实验电压取值高，实验时刻长，直流电场促进绝缘介质“电树枝”，严峻损害电缆绝缘，缩短电缆运用寿命。

 

而沟通耐压实验输出的正弦电压波形挨近电缆的运转工况，实验电压值低于直流耐压实验值，且在测验中不会使有害的空间电荷注入，一起能够无损害的探测到电缆、电缆接头及施工工艺的缺点，改进绝缘介质中的放电情况，确保电缆的正常运用寿命。

 

但无法及时发现制造进程中发作的细小气隙及设备中的细小绝缘揉捏受损切线，绝缘老化趋势等损害运转的要素，无法为采纳有用的保护办法提欧共相关数据和信息。

 

3防范办法

 

1.严厉标准制造工艺

 

3.1 防备“树枝”现象

 

（1）进步电缆生产工艺，选用先进的生产工艺和检测设备，削减和操操控造进程中发作的杂质等能够引发“树枝”具体的要素。

 

（2）进步电缆终端头的制造工艺。避免在空气湿润的环境作业，作业时的空气相对湿度应在70%以下，实验完成后，应将电缆终端头密封。

 

3.2 防备电场应力部分会集

 

应力管与屏蔽层搭接应不小于20mm，以防缩短时应力管与屏蔽层脱离，发作部分会集的电场应力，导致应力管与屏蔽层脱离处电缆绝缘被击穿。

 

2.把好原料关

 

（1）选用功能优秀的电缆终端头及其附件，下降制造工艺中的危险，加强设备施工进程办理，选用合理的设备计划

 

（2）制造电缆终端头时，应坚持附件和绝缘资料洁净，电缆终端头设备完成后，应满意导体衔接杰出、绝缘牢靠、密封杰出。

 

（3）绝缘资料的防潮包装及密封应杰出，寄存处不得有积水，寄存绝缘部件、绝缘资料等有机资料的室内温度应不超越35℃。

 

3.改进运转环境

 

配电室进行密封处理，尘埃阻挠在门外，并设备空调，下降室内温度，电缆室应加装加热器，以避免发作凝露与腐蚀现象。

 

4.加强运转保护

 

3.3.1 加装适合的调查孔

 

开关柜电缆室门上设置调查用的窗口，并用适合的通明资料密封，以便运转人员运用红外测温仪能精确测到电缆终端头的运转温度。

 

3.3.选用温度在线检测技能

 

（1）手持式红外测温仪

 

定时丈量电缆终端头的温度，通过非触摸式、实时检测数据。此办法操作简略，经济，但关于全关闭式开关柜内的电缆终端头，无法检测到其实在的运转温度。

 

（2）智能式电缆终端头毛病在线监测仪

 

选用温度传感器紧贴电缆终端头颈部设备，并与高压端坚持牢靠的绝缘阻隔，通过光纤将传感器的信号发送至几十米外的及终测控设备，以便实时监控、报警。其长处是：阻燃、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、有较高的绝缘功能；运转人员在后台监控站可记录到电缆终端头的温度，温度升高超越设定值报警，避免了突发爆破对巡视人员的人身要挟。

 

（3）选用部分放电在线监测仪

 

制造电缆终端头时，事先将部分放电传感器集成在电缆附件壳体上，选用光纤进行数据传输。此办法选用了数字滤波技能和计算机辅佐图像识别技能，但抗干扰功能有待逐步进步，以进步设备的测验灵敏度。

 

（4）定时实验

 

依照《电力设备防备性实验规程》要求，加强对电力电缆的绝缘监督。

 

关于上述涉及到的关闭式开关柜交联电缆终端头，应按实验规程定时实验，运转时选用部分放电在线监测仪或智能式电缆头毛病在线监测仪为主，红外测温仪为辅的办法，监测惯例实验无法发现的细小缺点，并在变成事端之前进行处理。

 

3.改进运转环境

 

电缆防火选用的资料和产品需通过严厉实验查核和实践查验。跟着国民经济和科学技能的开展，会有更多更好的防火资料和先进的防火技能出现，削减电缆火灾事端，削减公民生命财产损失，为电缆的防火、救活作业供给强有力的确保。