預(yù)制型電纜附件絕緣故障及局部放電的產(chǎn)生

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年07月01日 07:20

預(yù)制型電纜附件

電力電纜是構(gòu)成電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分之一。與以往的架空線路相比，直埋式電纜具有供電可靠性高，布線不受地面、空間建筑物的影響，有利于美化城市和優(yōu)化廠礦布局等諸多優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。XLPE電纜以其的電氣性能，良好的熱、機械性能和敷設(shè)安裝方便等特點廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各個電壓等級的輸電線路和配電網(wǎng)中，并不斷向高壓、超高壓領(lǐng)域發(fā)展。據(jù)不統(tǒng)計，已投入運行的110kV及以上的高壓電纜線路已經(jīng)超過1000km，電壓等級已達(dá)500kV。

雖然XLPE電力電纜有的電氣性能，但受外界環(huán)境因素和人為因素影響較大，運行故障和潛伏性故障也屢見不鮮。據(jù)全國2001年主要城市電力電纜搶修記錄、事故現(xiàn)場照片和故障電纜封樣等材料分析，導(dǎo)致電力電纜運行故障的原因可劃分為外力破壞、電纜附件制造質(zhì)量、電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量和電纜本體制造質(zhì)量四大類型，各自所占比重分別為58%，27%，12%和3%。從這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)看出，除外力破壞引發(fā)的故障，附件故障占總運行故障概率高達(dá)39%，因此，電纜附件已成為電力電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)和運行故障的典型部位。其次，隨著電壓等級的增高，電纜附件的制作工藝變得復(fù)雜，絕緣要求提高，進(jìn)而使得制作成本越來越高。因此高壓電纜附件不僅僅是電力電纜運行的重要組成部分，而因其重要的運行地位被電力部門視為重要電力設(shè)備之一。

預(yù)制型電纜附件(包括中間接頭和終端接頭)故障的主要源于內(nèi)部存在大量復(fù)合界面和電場應(yīng)力集中現(xiàn)象，加之附件往往都是用戶人工制作，制作工藝和人工經(jīng)驗決定了電纜附件的質(zhì)量和壽命。在電纜附件制作過程中，內(nèi)、外半導(dǎo)體屏蔽層和外金屬屏蔽層被切斷，造成屏蔽層切斷處電位的等位面嚴(yán)重彎曲，外金屬屏蔽層被切斷處附近的電場過于集中，不僅有電纜的徑向分量，還有軸向分量，沿電纜接頭長度方向的電場最不均勻，特別是中、高壓以上的電纜終端頭和中間接頭，內(nèi)、外半導(dǎo)體屏蔽層和外金屬屏蔽層切斷處電場強度集中現(xiàn)象嚴(yán)重、最易突變;同時，電纜附件都是在現(xiàn)場人工制作安裝，其絕緣品質(zhì)往往低于工廠制作的電纜本體，加上敷設(shè)電纜附件的污染、機械或壓力強度不夠、電場裕度考慮不合理以及材料自身問題都可能使得電纜附件絕緣存在著諸多缺陷或薄弱環(huán)節(jié)，這些缺陷和薄弱環(huán)節(jié)在電場集中的高場強部位尤其易引發(fā)PD。隨著放電部位的絕緣介質(zhì)被分解，就會產(chǎn)生具有導(dǎo)電性的碳粒痕跡，這種現(xiàn)象逐步發(fā)展擴大，從材料不連續(xù)界面引發(fā)出來，形成放電通道，進(jìn)而引起電場更加畸變，最終會導(dǎo)致電纜附件的絕緣介質(zhì)電擊穿、崩燒；且當(dāng)附件進(jìn)潮時更容易發(fā)生復(fù)合介質(zhì)沿面放電，其中因多層固體復(fù)合介質(zhì)沿面放電原因?qū)е陆宇^擊穿故障約占電纜附件故障總數(shù)的97%以上。

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