（广西送变电建设有限责任公司）
摘要：在110kV—500kV高压输电线路中，电缆头部分始终处于薄弱环节，一旦其制作安装存在瑕疵，就会导致线路出现故障。结合电缆头常见故障来看，根源就在于制作以及安装上。因此，本文通过常见故障的分析，探索了如何在这两个阶段预防电缆头故障的发生。
关键词：110kV—500kV高压输电线路；电缆头；故障预防
110kV—500kV这一范围的电压等级在我国输电网中属主流高压。随着电力事业的飞速发展，对电力供应可靠性要求越来越高，同时电压等级提升，对线路的安全性越来越重视。电缆头包括中间接头和终端头，同属于电缆附件，其在高压线路当中是比较薄弱的环节，稍有不慎就可能导致严重事故的发生。
1电缆头常见故障分析
1.1电缆头制作方面的问题
中间头用于连接两根电缆，终端头用于连接其他电气设备，它们统称电缆附件，要求与电缆本体拥有一样的使用寿命和安全性。通常电缆头发生故障出现位置一般在绝缘屏蔽断口，此处电应力集中，在制造附件时必须注意应力锥本体、绝缘填充以及密封圈等几个关键点。如果工艺技术控制不好，就可能导致缺陷，进而引发故障。
比如，某电力公司所属110kV输电线路中，所使用的预制式中间头出现击穿，位于硅橡胶应力锥处。经过调查发现，中间头在厂家制造时存在缺陷——硫化过程中，硅橡胶混入氯原子，使其性能不够，运行过程中应力锥发生开裂，接头处放电击穿中间头。
通常，电缆头本身质量发生问题的概率很小，但不能忽视，毕竟不同厂家所采用的制造工艺可能存在区别，加之厂家本身技术实力存在区别，显然要重视电缆头本身质量。
1.2电缆头安装方面的问题
电缆头安装对施工工艺以及现场环境要求极高，要保证安装质量降低故障，这两个方面必须控制好。通常发生电缆头出现故障最深层次的原因还是在于施工质量方面存在问题。一方面安装现场通常十分复杂，温度、灰尘以及湿度等参数都不易控制，不利于电缆头安装。另一方面由于安装工艺要求高，要安装高压塑料绝缘电缆头至少要有3年的从业经验和练习才能保证一定的安装质量，但通常在这方面出问题的很多，一些安装队伍技术水平不足，安装前虽然经历过培训，但时间很短，安装质量不易保证。
例如某电力公司所属220kV户外终端头发生击穿，位于屏蔽末端，经调查发现安装过程中顶应力锥弹簧机构锁死，电缆与应力锥之间的绝缘界面压力、压强不够，发生界面放电，击穿弹簧机构。因施工引发的故障还有很多，如剥切尺寸不符，引发放电击穿电缆头。又如预制式中间头在扩充阶段，破坏接头内部，破坏绝缘表面，引起局部放电击穿电缆头等等
2电缆头制作安装的故障预防
2.1关于绝缘界面
以高压XLPE（交联聚乙烯）绝缘电缆及附件为例，其绝缘强度很高，被击穿的可能性比较小，但是当附件与电缆连接，电缆头中就存在多种介质交界的点，这个交界面就是绝缘界面。当电缆及电缆头之间不存在绝缘问题，主要考虑的就是电缆与电缆头本体之间的界面绝缘。假设绝缘界面是一层绝缘物体，有多种介质复合而成，在各种因素制约下，绝缘界面的电气参数会随着一些因素的变化而发生变化。尽管在设计时，会留下恰当的裕度，保证电缆不会出问题，但由于制造工艺区别大，可能导致同一截面的电缆在绝缘外径方面有着较大差异，因而，关键是要处理好绝缘表面以及绝缘界面。
绝缘界面压力十分重要，相关研究表明，绝缘界面的强度与压紧力存在指数关系，压紧力越高，绝缘强度越好。但压紧力并不是单纯拧紧接头就行得通的，因其会受到材料特性、电缆绝缘直径偏心度以及公差，由于不同厂家提供的电缆及附件在上述三个参数上可能有差异，选配的电缆和附件必须保证绝缘界面有足够的压紧力。
对于XLPE电缆及附件，因其生产时内部存有应力，虽然会随着时间推移而流逝，但这个时间很长，所以在切断电缆后会发现绝缘回缩，露出线芯的现象。当电缆头处电缆发生绝缘回缩，电缆头内部就会产生一个空气间隙，这几乎是致命的，百分之百会导致电缆头被击穿。一般可以在电缆上设置加热带，在电缆外半导电层上绕包。加热带加热至80-90摄氏度，并保持大约12h，绝大部分电缆可以消除绝缘回缩，当然一些预制型电缆头本身在设计时就已考虑到回缩问题。
位于绝缘界面的电缆必须注意绝缘表面，特别要保证其表面光滑，这是一道十分关键的工序，如果绝缘表面存在凹凸、毛刺等通常会出现尖端放电现象导致击穿电缆头。对于绝缘表面的处理，一般可以使用600目以上砂纸进行抛光处理，可保证光滑度。
2.2关于故障预防
一方面，对于由电缆头本身质量问题所引发的故障，要预防关键还是要保证出厂电缆头合格，应能够保证有效控制绝缘层电场，保证导体连接可靠，连接电阻小且稳定，能经受故障电流冲击，耐腐蚀、耐振动、拥有一定机械强度。同时要便于现场安装，绝缘性能必须良好，其绝缘性能必须同电缆的绝缘性能相当，绝缘材料损耗要小，在设计构造中应能够良好调配附件中的电场。高压塑料绝缘电缆的导体和屏蔽层之间会形成电场，为均匀分布，在制作电缆头时，剥切电缆会使原有电场分布发生变化，产生切向电场并在屏蔽层断口集中，会对绝缘不利，为何多数附件故障出现在屏蔽层断口处的原因就在于此，一般附件出厂会带有电应力控制管来分散这些集中的电场应力。
另一方面，严格按照电缆附件说明书要求制作和安装。一般要求电缆头必须防潮，不能在雾天、雨天、大风天气下进行施工，至少保证施工温度在0摄氏度以上，无法达到应先加热电缆；安装施工所用材料、工具以及施工人员的手部必须清洁，安装过程中不应做其他事，如抽烟。电缆头安装前必须试装，确保规格正确，零部件齐全，质量合格，同时保证剥切尺寸符合要求。安装前检查电缆本体绝缘，找准电缆头色相排列，预防安装时线芯交叉，做电缆绝缘摇测试验，做好电缆头密封，电缆两头留下合适余量，依次套入热收缩管、外保护盒、密封圈和绝缘件。安装时先处理电缆头，以电缆端头为基准剥切一定量的电缆外护套，去除石墨层[如YJJTI（F）型电缆]，然后进一步剥切露出半导电缓冲层，绕加热带，加热并校直电缆末端，温度75~80摄氏度为佳，加热时间至少3h。进一步处理露出绝缘层，并保证不损坏绝缘层。将半导电层边缘加工成斜坡，并打磨抛光，清洁半导电层和绝缘层。电缆标准中心为基准，剥出线芯，并做标记，方便中间头安装定位，套导向套，涂润滑剂，安装定位夹、拉压板，夹紧定好位的电缆，利用绞丝钳，使中间头缓慢进至电缆金属套边缘，可去掉定位夹、拉压板。去掉导向套，露出线芯，并用保鲜膜保护好中间头，打磨线芯表面，去除氧化膜，套连接管，用压钳压紧连接管，并进行检查，保证绝缘间尺寸合适，清楚连接管上的毛刺、锐边等，保证平滑度。随后安装均压套，要注意在均压套凹处包绕弹簧，并且弹簧必须包PVC胶带，均压套外表面涂润滑剂，利用定位夹、拉压板以及绞丝钳使中间头移至标准中心。接头处必须位于定位标记的中央。完成后处理中间头外屏蔽，绕防水带、半导电自粘带，绕铅带、铜网带。
结语
高压塑料绝缘电缆头的制作安装十分关键，控制好质量，能够有效降低故障发生率。电缆头位置，由于电应力的存在以及高强的电压，一旦某个环节未做好，就会导致电缆附件故障。因此，对其故障问题进行探索，可能有所不足，但上文所分享的内容来自笔者经验以及相关研究资料，想必具有一定参考价值。
参考文献
[1]黄少辉.浅谈高压电缆安装及电缆头制作工艺[J].江西建材,2016,(19):206-207.[
[2]武俊杰.高压塑料绝缘电缆头制作安装的故障预防[J].科技情报开发与经济,2009,19(22):218-219.