電纜故障產(chǎn)生的原因
a 接頭的設(shè)計(jì)和制作工藝
b 絕緣老化變質(zhì)
c 絕緣受潮
d 電纜過熱
e 機(jī)械損傷
f 護(hù)層的腐蝕
g 過電壓
h 材料缺陷
根據(jù)國(guó)內(nèi)外報(bào)導(dǎo)，XLPE電纜發(fā)生事故的原因如下：
a 水樹枝惡化
b 銅屏蔽帶斷裂
c 銅屏蔽接地故障
d 電纜護(hù)層故障
e 線芯屏蔽層厚薄不均勻
1.水樹枝劣化
它是XLPE電纜事故的主要原因，約占事故的71%，多發(fā)生于自然劣化。
2.銅屏蔽帶斷裂
在銅屏蔽帶一端接地的電纜中，當(dāng)銅屏蔽帶斷裂時(shí)，非接地一端的銅屏蔽帶成為非接地狀態(tài)，該銅屏蔽帶上將感應(yīng)出高電壓，這個(gè)高電壓若導(dǎo)致斷裂部位發(fā)生放電，往往引起絕緣破壞。斷裂部位放電的示意圖如圖所示。
銅屏蔽帶斷裂的特征是：
（1）單芯電纜比三芯電纜的事故多。
（2）從投運(yùn)到破壞的時(shí)間，從數(shù)周到數(shù)年不等。
（3）斷裂部位的導(dǎo)體電阻增大到數(shù)千歐，不能保護(hù)非接地側(cè)電纜的對(duì)地閃絡(luò)。
（4）斷裂部位放電時(shí)冒火、冒煙，嚴(yán)重時(shí)可能引起火災(zāi)。
3.銅屏蔽接地故障
XLPE電纜銅屏蔽接地故障已逐漸引起現(xiàn)場(chǎng)的重視。例如某地區(qū)的XLPE電纜多半采取直埋方式，為此將終端頭的銅屏蔽地線和鋼鎧地線分別引出，接地線截面分別不小于25mm2和10mm2，從熱縮手套下引出時(shí)應(yīng)互相絕緣，通過以上兩項(xiàng)改進(jìn)，就有條件在終端頭處定期測(cè)量鋼鎧對(duì)地和鋼鎧對(duì)銅屏蔽的絕緣電阻，可間接反映電纜內(nèi)、外護(hù)套有無(wú)損傷，從而可以判斷電纜是否受潮。
檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電纜銅屏蔽接地，在某變點(diǎn)所終端側(cè)絕緣電阻為0.01MΩ。電纜敷設(shè)示意圖如圖所示。
進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)的位置在離變電所1973m的4號(hào)電纜接頭上。把4號(hào)接頭刨開，把接頭內(nèi)、外護(hù)套分別剝開檢查，發(fā)現(xiàn)造成銅屏蔽接地的原因是內(nèi)、外護(hù)套搭接處密封不嚴(yán)，鋼鎧甲和銅屏蔽處均有潮氣存在。針對(duì)故障原因，用噴燈對(duì)該接頭進(jìn)行充分排潮后，把銅屏蔽在接口處斷開，分別遙測(cè)接頭兩側(cè)銅屏蔽對(duì)地絕緣電阻，測(cè)量結(jié)果是：變電所側(cè)為4.5MΩ，終端側(cè)為5MΩ。由于處理及時(shí)，避免了事故發(fā)生。
４.電纜護(hù)層故障
單芯XLPE電纜能否安全可靠地運(yùn)行，與其護(hù)層能否安全可靠運(yùn)行關(guān)系密切。電纜護(hù)層采用一端接地方式時(shí)，要求該電纜的護(hù)層必須絕緣良好。當(dāng)電纜護(hù)層發(fā)生接地時(shí)，運(yùn)行中電纜護(hù)層將受到交變磁場(chǎng)的作用，在鋁波紋護(hù)層上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓，使直接接地端和電纜護(hù)層的絕緣不良處產(chǎn)生“環(huán)流”。“環(huán)流”使鋁波紋層發(fā)熱，并使輸送容量降低30%～40%；而且嚴(yán)重的可將金屬護(hù)層燒穿，護(hù)層燒穿后將使電纜的主絕緣裸露在外，與地下（或空氣中）的水分或潮氣相接觸，使絕緣層遭受破壞，zui終導(dǎo)致絕緣擊穿。
５.線芯屏蔽層厚薄不均勻
電力電纜線芯在緊壓過程中容易產(chǎn)生尖銳毛刺。隨著運(yùn)行電壓升高，導(dǎo)體表面電場(chǎng)增大，毛刺電場(chǎng)嚴(yán)重畸變，導(dǎo)致引發(fā)主絕緣樹枝狀放電。因此，3kV及以上的XLPE電力電纜均要求設(shè)計(jì)由半導(dǎo)電材料構(gòu)成的線芯屏蔽層和絕緣屏蔽層。半導(dǎo)電線芯屏蔽層的主要作用是：均勻線芯表面電場(chǎng)、防止氣隙、提高電纜局部放電電壓、屏蔽線芯毛刺、抑制樹枝引發(fā)和樹枝狀放電，還起熱屏障作用。因此它直接影響電纜的安全運(yùn)行和壽命。例如：
（1）某YJV-26/35型、3×400mm2的XLPE電纜投入運(yùn)行8天后發(fā)生故障，電纜本體絕緣幾乎全部燒融，銅芯均有過熱退火痕跡，位于銅屏蔽接地處上方16mm和51mm兩處的銅線芯被燒熔化為黃豆大小粒狀，銅接線端子完好。
（2）某YJV-26/35型、3×400mm2的XLPE電纜敷設(shè)竣工后做直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，在距一端點(diǎn)約4.7m處發(fā)生擊穿。
現(xiàn)場(chǎng)解剖檢查、分析兩起故障電纜、起主絕緣和絕緣屏蔽層無(wú)明顯制造質(zhì)量問題，而線芯屏蔽層厚薄不均勻，zui薄處厚度約0.67mm，zui后處厚度約1.22mm，碳黑分散比較均勻，體積電阻率約為106Ω·cm。因此，可以判斷：故障的原因是線芯屏蔽層比較薄、體積電阻率偏高，不足以屏蔽線芯毛刺或銅屑所引起的畸變電場(chǎng)放電，主絕緣迅速被破壞，zui后導(dǎo)致電擊穿。
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