6kV高压电缆过热负荷等问题的解决方法研究

在油田生产中6kV高压电缆故障难查找、难处理，本文针对6kV高压电缆运行中的故障原因进行分析，提出判断故障的方法。

【关键词】故障原因 热缩缺陷 接头不当 连接不良

随着油田6kV高压电缆的使用量越来越大，对电力系统配电设备的运行可靠性提出了很高的要求，周期性监测工作，特别是对电力电缆的监测工作及出现故障后的处理措施更显得重要，它是确保电力系统稳定运行的重要手段。

1 故障原因

（1）过热负荷导致电缆绝缘损坏变形，在主干电缆线路中比较常见，主要原因是超负荷运行或连接点不良。

（2）密封不良导致电缆附件绝缘损坏，电缆终端头和接线盒密封性能差，引起受潮，甚至绝缘破坏，运行条件的好坏也直接影响着电缆运行。

（3）腐蚀引起受潮导致电缆绝缘破坏，电缆腐蚀穿孔引起受潮，在运行多年的老电缆或有电腐蚀或有化学腐蚀的地区是常见的现象。此外，电缆外护层质量也会加速电缆腐蚀穿孔。

（4）机械损伤电缆绝缘：一是直接受到外力的作用造成的破坏；二是敷设过程中造成的破坏；三是自然力造成的破坏。

（5）绝缘老化与绝缘干枯，其往往出现在使用多年的电缆和接头盒中。赶上电缆和高差大的绝缘电缆也有此现象。

（6）在电力系统中出现的雷击过电压和内部过电压可能导致绝缘击穿，这在保护不完全的电缆线路中也有发生。

2 导体连接不良

2.1 原因分析

（1）芯线锯口不平或三相截取长短不一，平直连接后短相无法晚号对接。

（2）压接工具中的金属、模具型号不对或京都不够，易出现压接不紧或过度压伤接管现象。

（3）接管内壁氧化层或芯线表面杂质未彻底清除。

2.2 危害分析

以上缺陷都会减小导体的有效接触面积，增大接头的接触面积，增大接头的接触电阻。运行时局部温升会加速绝缘老化，缩短接头使用寿命，剧烈的发热可直接导致接头爆炸。对满负荷运行和存在较大短路电流的电缆线路这些缺陷导致的破坏作用更大。

2.3 预防措施

端部线芯截取前在2m内调直、放平电缆，下垫硬质基板用带弧形橡胶里衬的自制台钳夹持截取；使用铝接管要用砂布将其内壁氧化层擦净，并涂一层导电膏；套入接管前先彻底清界线芯；压接时以压好一端从另一端看芯线呈放射状分散充满接线管为压接标准。

3 清洁不彻底

3.1 原因分析

（1）施工场地的泥水、灰土未彻底消除，易造成物料、工具多次重复污染。

（2）半导体剥除不净或盖煅铸绝缘上刀痕中的导电杂质未彻底清除。

（3）套入管材前未彻底清洁电缆，管材内壁受污染。

（4）热缩管材前没有彻底清洁其接触面。

3.2 危害分析

清洁不良不仅破坏了热缩件应有的密封效果，使潮气、水分浸入电缆，而且存在于界面中的导电杂质、半导电质将直接降低接头的绝缘性能，造成电缆试验泄漏电流过大，运行时常出现接地线现象，严重时造成短路故障。

3.3 防范措施

应尽可能避免在雨、雪、风、雾等恶劣天气中施工，必须抢修时要在工作坑上搭设专用帐篷；剥切主绝缘上半导体层要认真谨慎，各部位清洁严格按步骤进行，尤其是主绝缘关键部件热缩前要用溶剂反复擦洗界面，以彻底清除杂质；受热粘结太紧的半导体（常因余量长度限制不能锯除）可用木工圆锉慢慢铲除。

4 常见的热缩缺陷

4.1 原因分析

（1）对管件烘烤不均，收缩成形薄厚不一；

（2）从管件一开始或从两端向中间热缩；

（3）随意中断热缩、火焰过于集中或用高温蓝色火焰过快热缩。

危害分析：灼伤和收缩不均明显会降低接头的实际绝缘等级，热缩起始点选择不当及易改变管件的原始定位，并易形成较大的界面气隙，从而加速绝缘的老化，缩短接头寿命。

4.2 防范措施

喷灯加足油料火焰调至肉和黄色，火焰朝收缩方，从热缩管中间分别向两端呈螺旋状连续缓慢进行，以确保其沿周围方向充分均匀紧密收缩；采用附加绝缘复合型材料。

5 接头电场处理不当

5.1 原因分析

（1）连接管压接变形后的棱角和毛刺未打磨平滑就包绕半导体带。

（2）盈利部分安装定位不准或与半导体、绝缘材料连接不紧密。

（3）半导体带缠绕不紧密、不均。

（4）同屏蔽未按要求完全可靠恢复。

5.2 危害分析

造成接头部位电场分布不均，尤其是接管表面不光滑会大大增大表面点场强度，过于集中的电场分布会导致局部放电、损伤甚至绝缘击穿，对接头绝缘的破坏在系统过电压时会更大。

5.3 防范措施

可用细砂布打磨接管棱角和毛刺，安装应力材料前先打磨半导体，保证其紧密措施，包绕半导体带时应与电缆屏蔽搭接10mm左右，由厚到薄均匀过度，金属屏蔽搭接处在辅助绑扎后要可靠焊接。

6 运行维护不当

（1）在施工过程中，电缆地埋敷设没有按规程要求施工（表面距地面的距离不应小于0.7m。穿越农田时不应小于1m直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的软土或沙层，并加盖保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块）。埋设电缆时电缆铺沙上表面没有盖砖，在地方机械作业时经常将电缆挖断，造成线路故障停电。

（2）由于没有按规定施工，即电缆沟底没有铺10mm厚沙层，电缆沟底（特别是在大站内）有砖角及带尖砾石与电缆接触，在电缆运行后，经过冷缩热涨而使电缆绝缘损坏，造成电缆故障而影响运行。

（3）在高压电缆引入柜盘时，没有满足弯曲半径要求，经过一段时间运行电缆弯曲处受损伤，造成电缆外皮龟裂，长时间运行造成电缆故障。

7 结语

总之在电缆头的制作及施工过程中，应该严格按规程要求，在电缆的运行维护方面，做到经常巡视，尽量避免电缆受到机械损伤。在电缆入库验收过程中严格把住质量关，严禁不合格的电缆进入油田，这样才能杜绝电缆故障，保障电缆安全运行。

作者简介

张树起，现为大港油田公司第二采油厂高级技师。

作者单位

中国石油大港油田公司第二采油厂电力燃气部 河北省黄骅市 061103