劉洪文，馬文芝

新疆中泰化學(xué)股份有限公司西山事業(yè)部檢修車間，新疆烏魯木齊 830009

通過直流耐壓試驗(yàn)測(cè)量泄漏電流的大小，一直是我們檢測(cè)高壓電纜好壞的主要手段之一。下面將我們?cè)谥谱骱秒娎|中間接頭檢測(cè)高壓電纜絕緣性能中，運(yùn)用直流耐壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的經(jīng)驗(yàn)介紹給大家。

2010年6月份，我們系統(tǒng)中一段母線出現(xiàn)接地現(xiàn)象，此電纜線徑為300mm2，電纜長(zhǎng)度170m，額定電壓為26/35kV 電壓等級(jí)的單芯電纜，經(jīng)查是系統(tǒng)外線部分電纜中間接頭燒壞接地，確定故障原因后對(duì)電纜中間接頭進(jìn)行了重新制作（電纜附件為3m 冷縮中間接頭）；我們都知道電力電纜附件就是改變或者改善電纜由于切割而引起的電場(chǎng)畸變，最大程度的回復(fù)電纜本體的結(jié)構(gòu)及其絕緣水平，暢通電路，盡可能的將氣泡排除在電場(chǎng)之外，以使電纜附件的存在不至于在電纜線路中造成危害性的電場(chǎng)突變。在制作3m 電纜頭過程中因?yàn)樵撾娎|運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，半導(dǎo)層出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，與主絕緣層粘死及難剝離，采用玻璃一點(diǎn)一點(diǎn)刮除，造成了電纜主絕緣表面出現(xiàn)嚴(yán)重的不平整現(xiàn)象，采用砂紙打磨后，主絕緣上還留有許多不平整面，在進(jìn)行冷縮套管固定時(shí)，沒有在主絕緣表面涂抹硅脂膏進(jìn)行填充，冷縮套管固定完成后按程序完成了剩余工序，電纜頭制作完成。次日，對(duì)新制作的電纜頭進(jìn)行了直流耐壓試驗(yàn)，由于該電纜頭處于野外，前一天晚上剛剛下了一場(chǎng)小雨，空氣的相對(duì)濕度較大，當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度28℃，濕度在80%左右；在對(duì)A 相電纜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨著電壓的升高，泄露電流值上升較快且不回落，當(dāng)試驗(yàn)電壓升到71kV時(shí)；聽到一聲清脆的放電聲，直流高壓發(fā)生器停止工作，隨即對(duì)儀器及高壓引線進(jìn)行全面檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。于是重新進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)電壓升至25kV左右時(shí)，泄露電流高達(dá)450μA，且有上升趨勢(shì)，經(jīng)停機(jī)再次檢查，未發(fā)現(xiàn)異常，使用2 500V 兆歐表測(cè)量絕緣接近于0 兆歐，因?yàn)樽鲭娎|中間接頭之前，沒有對(duì)中間接頭兩端的電纜進(jìn)行直流高壓泄流試驗(yàn)和絕緣電阻測(cè)量，所以無法判斷準(zhǔn)確的故障點(diǎn)，經(jīng)過與工程技術(shù)人員商討，決定使用電纜故障探測(cè)儀進(jìn)行探測(cè)，使用聲納對(duì)整條電纜進(jìn)行了仔細(xì)反復(fù)的探測(cè)（電纜敷設(shè)附近有鐵路，電纜埋深1m 左右）。最后確定故障點(diǎn)在新作的電纜中間接頭上，協(xié)同電纜頭制作人員將3m 冷縮電纜中間接頭鎧甲割開，未發(fā)現(xiàn)明顯的燒痕，將電纜全部割開發(fā)現(xiàn)了明顯的導(dǎo)體與接地之間的放電痕跡。我們與電纜制作人員共同分析，存在以下3個(gè)原因造成這次電纜故障。

1 原因

1）在制作電纜頭中間接頭過程中，因?yàn)榘雽?dǎo)層是使用剝離刮除的，主絕緣表面存在許多不平整面，冷縮電纜頭時(shí)有沒有涂抹硅脂膏填充空隙，致使冷縮套管與主絕緣之間存在許多氣泡，氣泡分布在導(dǎo)體與接地體之間；加壓后產(chǎn)生電場(chǎng)，而這些氣泡的存在使電場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，根據(jù)放電理論可知：此時(shí)的氣泡內(nèi)的電子在電場(chǎng)的作用下加速運(yùn)動(dòng)，使氣體激發(fā)游離，當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡之間互相擊穿放電，在導(dǎo)體與接地之間產(chǎn)生放電通道，電纜頭擊穿。

2）制作該電纜中間接頭時(shí)下了一場(chǎng)小雨，電纜頭制作在臨時(shí)搭建的棚子內(nèi)進(jìn)行的，工作現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)濕度較大，環(huán)境溫度為25℃左右，空氣中水分含量較大。當(dāng)固體表面上形成了薄薄的肉眼難以看到的潮氣吸附層時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)表面電導(dǎo)。而落到介質(zhì)表面的灰塵顆粒就會(huì)有一部分溶解到這一吸附層中，灰塵的分子在溶解時(shí)會(huì)產(chǎn)生離子，所以潮氣吸附層通常具有相當(dāng)大的電導(dǎo)。大多數(shù)固體介質(zhì)都能很好的地吸附潮氣，它們的表面電導(dǎo)率隨空氣相對(duì)濕度的增大而顯著上升的，由于高壓電纜中間頭在制作過程中空氣濕度相對(duì)較大，半導(dǎo)體屏蔽層在剝落過程中不夠均勻，冷縮套管在套到電纜上時(shí)有內(nèi)部有水珠進(jìn)入，在冷縮過程中水珠滴落在主絕緣上，在導(dǎo)體與接地之間形成了導(dǎo)體。

3）在電纜半導(dǎo)層剝削過程中，刀口太深，在主絕緣上形成一個(gè)割槽，施工人員的雙手握住電纜工作時(shí)，污穢物進(jìn)入主絕緣層的刀口中，再加上當(dāng)時(shí)空氣濕度大，灰塵在刀口中溶解，形成導(dǎo)電體，雖然在電纜制作過程中，冷縮套管時(shí)要對(duì)電纜進(jìn)行清潔，但只能清潔電纜絕緣層表面的污垢，卻無法將刀口內(nèi)的灰塵清除，灰塵形成的導(dǎo)體在清潔劑的作用下還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散增大面積。

通過對(duì)以上3個(gè)原因認(rèn)真論證，得出電纜擊穿是由原因一和原因二綜合形成的，污垢點(diǎn)在外界電壓的作用下成為導(dǎo)體與接地體之間的以水為介質(zhì)的小電容。我們由流注理論知道，在外界電離因子作用下，陰極上會(huì)逸出初始電子，接著便出現(xiàn)向陽極方向發(fā)展的電子崩，這時(shí)間隙中的電場(chǎng)發(fā)生畸變，電子崩前方和陰極附近的電場(chǎng)加強(qiáng)了，隨著電子崩的增大，其前方場(chǎng)強(qiáng)將變得更大，在陰極附近出現(xiàn)了放電通道---流注，在其末端處具有注入通道的二次電子崩所留下的剩余正電荷，這是在流注---陰極間隙中的電場(chǎng)加強(qiáng)了，出現(xiàn)大量新的電子崩，流注完全短接了電極間的氣隙，“電源---放電通道”回路中的電流急劇上升，通道中產(chǎn)生火花，隨著電源電壓的逐漸升高，火花會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛」夥烹?，這樣使以水為介質(zhì)的小電容和被電離的氣泡逐個(gè)擊穿，最后形成穩(wěn)固的放電通道，這就是為什么當(dāng)我們切開冷縮中間接頭時(shí)，能清楚的看到導(dǎo)體與半導(dǎo)層斷口之間的明顯的放電痕跡。

2 總結(jié)

各電纜附件制作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電纜附件的制作工藝重視起來，制作人員必須有較強(qiáng)的責(zé)任心和經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)培訓(xùn)并取得上崗證書。并加強(qiáng)對(duì)新制作的電纜頭的絕緣檢測(cè)，做好電纜附件的施工記錄和試驗(yàn)記錄，并及時(shí)歸檔備案，只有做好這些工作才能是電纜在供電過程中少出故障，從而保證電力生產(chǎn)的安全運(yùn)行。

[1]汪日洪主編.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路.中國(guó)電力出版社，1999，4.

[2]魯鐵成，關(guān)根志.高電壓工程.中國(guó)電力出版社，2006，10.

[3]夏新民，趙魯波，卜重義.工廠電氣試驗(yàn).化學(xué)工業(yè)出版社，2006，3.