修复水树老化XLPE电缆的修复液注入技术
修复水树老化!"#$电缆的修复液注入技术
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朱晓辉
!天津市电力科学研究院"
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关键词!电缆!修复!延长!使用寿命中图分类号!%=D E F G E !!!文献标识码!H
B !引!言
在地下运行的!"#$中压电缆本体内一般会
存在一定的水分!这种电缆经过长期运行后!其电缆绝缘体会受到不同程度的水树劣化"有的电缆经过B I !D J 年的运行!因水树引起的绝缘老化相当严重!难以继续运行!不得不花费巨资予以更新"电缆修复液注入技术向已老化的!"#$中压电缆注入一种特制修复液来消除电缆体内的水分!阻止水树对绝缘体的进一步劣化"修复液遇水后生成一种胶状物质附着在受损电缆绝缘内表层!在一定程度上修复了水树侵蚀所造成的缺陷"电缆修复液可以延长电缆的使用寿命"D J 年"C !修复液工作机理及其修复效果
早在B K C K 年就已发现!!"#$电缆中的水分在电场的作用下能在!"#$绝缘上生成表层水树!致使绝缘劣化"防止水树侵蚀的最好办法就是去除电缆体内的水分"
电缆修复液的有效成分为硅氧烷#脱水异丙醇溶剂和催化剂金属钛"在催化剂的作用下!低粘度电缆修复液中的硅氧烷与水发生聚合反应!生成了新的硅氧基团有机化合物和甲醇"有机聚合物化学反应过程示意式如下$
上述聚合反应清除了绝缘体上表层水树中的水分子!阻止了水树的进一步增长"聚合反应中所生成的新的硅氧基团有机化合物是一种胶状物质!其分子体积是水分子的几十倍"随着这种胶状物质的!!注$
=’和#&为甲基和苯基沉积!绝缘表层上的缺陷得到了修补"沉积聚合物的介电常数为D G D !与绝缘本体介电常数D G L 相近!因此不会发生局部电场畸变"
当绝缘发生电树侵蚀时!会在缺陷表面生成碳分子"电缆修复液不能消除或综合掉碳分子!因此它对电树侵蚀类缺陷不能起到任何修复作用"电缆修复液对!"#$电缆绝缘性能的提升作
用是日渐显现的!在电缆修复液长期浸泡下绝缘体的绝缘性能得到持续的提高!一般在D 年后能够逐渐达到并稳定在一个较高的水平"有人对运行D I 年之久的B I@>!"#$电缆绝缘实施了电缆修复液注入修复!并对在工频耐压性能试验和水树分布情况做了数理统计!对电缆修复前后的绝缘体性能进行了对比"结果表明!处理后!"#$绝缘性能得到了明显地改善"
D !电缆修复液的注入工艺
在对电缆实施修复之前!须了解电缆的规格型号!并须利用专用设备对电缆进行相应的检测!获取诸如电缆老化程度#破损位置及破损程度#液体在电缆中的流动阻力#可能阻滞液体流通的位置#电缆中间接头的数量及位置等方面的信息"依据对检测结果的分析来确定修复方案"
在确定修复方案后!开始实施注入前的预处理工作$将原有电缆终端接头换为特制的带有注液孔的终端头#将堵油式中间接头置换成贯穿式中间接头#对电缆上的泄漏点进行修补等"在完成上述工作之后!将电缆的一端与电缆修复液注入筒连接!另一端与真空筒连接"通过向修复液注入筒充入惰性气体!使修复液获得一定的注入压力"在注入筒正压力和真空筒负压力的双重作用下!修复液由注入
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(G D J J E M 4,?L JP 4?B L C ! 万方数据 筒缓缓流入电缆体内!电缆体内积水同时从缆芯中排到真空筒"修复液的用量大约在#E!C"$%B J J :!注入压力一般在J G B!J G D=#*!注液排水过程一般要持续B!L天"小截面电缆##K I::D$还需要低压浸泡处理"注入液保持约J G J F=#*的浸泡压力!浸泡时间一般会更长"待注入和浸泡工作完成后!拆除电缆修复液注入筒和真空筒!封好入孔和出孔" E!实施电缆修复液注入技术所引发的风险 在电缆修复液注入过程中!为了不影响为用户供电!电缆的排水及修复液的注入过程都是在带电下进行的"修复液注入及排水设施大部分处于长期带电状态!一些操作不得不在带电下进行" 从电缆中抽出的积水常会夹杂着缆芯中的脏物及金属粉沫流向出水电缆头一端!这增加了发生局部故障的可能"电缆修复液是一种有害&可燃性物质"泄漏的液体对人体有害"如果电缆终端发生液体泄漏!终端设备产生的电晕等明火还能引燃泄漏液"电缆接头中的应力锥材料为硅橡胶或三元乙丙橡胶!这些材料在修复液的长期作用下会略有膨胀!其机械应力会有所下降低" 在完成电缆修复工作初期!电缆体内存留的修复液约B"%B J J:!当电缆负荷发生周期性变化时线芯的温度也会随之变化"由于修复液沸点较低!电缆体内压力随温度变化较大!所以受电缆负荷大小影响较大!对电缆安全运行有一定负面影响" F!国外经验与国内现状 目前美国R%<"!公司!使用电缆修复液注入技术已有B C年!修复的电缆总长度"B J万@:"其中修复后运行时间超过B D年的电缆约D万@:!因电缆本体缺陷引发故障的电缆与这些电缆总数的百分比$J G I S"可见电缆修复液注入技术是延长!"#$中压电缆使用寿命的可行的方法" 天津地区早在B K F I年就已开始使用!"#$电缆!B K T I年后使用数量开始大增"目前已有相当数量的电缆步入’老龄("例如天津市城东供电局在B K T F年投入运行的一条长为BD J J:的日立产U V">D D B J@>L W D E J::D电缆因水树劣化问题严重而在D J J D年B J月退出运行"天津市城南供电局在B K K J年B月投运的BI C K:长U V">D KB J@>L W D E J::D的电缆!以及在B K K B年B月投入运行的BL L J:长U V">D DB J@>L W D E J::D的电缆劣化十分严重!已严重影响了供电可靠性"以地处市区最繁华地带的天津市城南供电局为例!在B K K J年以前投运且"I J J:的电缆就有T条!如因水树劣化严重需更新电缆则显得十分困难"另外!天津地区目前已有B J@>!"#$电缆DF I J@:及L I@> !"#$电缆I C J@:在电网中运行!再过几年就会有大批!"#$电缆步入’老龄("因此现在开展电缆修复技术研究工作是十分有意义的" G!结!论 利用电缆修复液注入技术修复已被水树老化的 !"#$电缆是一种经济&有效和可行的方法"考虑到新技术应用的风险!应首先在B J@>中压!"#$电缆上试用"经验表明!当电缆长度"I J J:!且电缆更换的施工成本较高时#例如城市的繁华地段上的更换工程$!实施电缆修复液注入技术的成本优势明显"但水树侵蚀较重!甚至已有电树生成的电缆则应考虑更新" !"#$电压电缆的老化速度受其铺设环境和运行维护水平的影响有较大"因此!对运行多年电缆的老化程度作出准确的评估将是十分重要的"有资料表明!局放检测可以在一定程度上反映电缆的综合状态!但还不能获取电缆遭水树劣化的完整信息"一般而言!电缆在较为恶劣的条件下运行B I年后!将发生较为严重的水树老化"因此!应考虑对运行环境较差&时间超过B I年的!"#$电缆分批实施养护式修复" #收稿日期!D J J E X J E X J C$ 朱晓辉!B K C L年生!硕士!高工!主要从事高压试验及电缆绝缘技术研究"电话)#J D D$D E E J C J B F * F B * !D J J E年E月高!电!压!技!术第L J卷总第B L C期万方数据 浅谈交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善 [导读]交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%（即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值）。交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定，在生产的同一批交联线芯有合格有不合格（不合格的都是超标的现象大于+25%）,但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。 一、引言 交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%(即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值)。交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定，在生产的同一批交联线芯有合格有不合格(不合格的都是超标的现象大于+25%),但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。 二、原因分析 交联绝缘线芯老化强度不合格的原因分析是一个复杂的过程，国内各电缆企业往往被交联绝缘线芯老化系数K1、K2值不能达标而困扰，而这一指标是对交联绝缘线芯绝缘品质评价的主要指标之一。但究其主要原因有以下三点：1、高温高速下绝缘中产生的热应力对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;2、冷却水温对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;3、交联过程中产生的副产物对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响。 三、解决的措施 1、硫化工艺改进： 试验选在我公司NOKIA(十段)智能硫化交联生产线上，我们通过调整工艺达到减小交联绝缘在生产过程中的内部应力来改善老化强度不合格的问题。削除热应力的措施有很多，NOKIA早在1996年就提出采用冷却退火装置，使进入冷却段的交联绝缘线芯表面再恢复到结晶熔化温度110℃左右，再进入正常冷却过程，可以改善电缆的绝缘品质。但我公司没有在线应力松驰装置，要想改善只能重新调整工艺线速度使之缓慢冷却，减少交联绝缘在硫化过程中的内外层绝缘温差的问题，从而改善交联的绝缘品质。 我公司NOKIA生产线配备了一套NCC硫化计算软件，控温选速比较合理。初次调整硫化工艺是把原来的最高硫化管壁温度450℃降低到400℃，最高电缆表面温度由原来的275℃降低到260℃。但由于是十段硫化生产线，虽然已降低了管壁温度和电缆表面温度但线速度仍然比较快，内外层绝缘温差还是比较大。后经研究决定，想要让进入冷却段之前的线芯内外层绝缘温差减小，只有缩短硫 电缆外护层类型 3.5.1 电缆的外护层，应符合下列要求： （1）交流单相回路的电力电缆，不得有未经非磁性的金属带、钢丝铠装。 （2）在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套，水中电缆的粗钢丝铠装尚应有纤维外被。 （3）除低温﹣20℃以下环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外套宜用聚乙烯外，可采用聚氯乙烯外套。 （4）用在有水或药用化学液体浸泡场所的6～35KV重要性或35KV以上交联聚乙烯电缆，应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。 敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜具有纵向阻水构造。 3.5.2 …充油电缆… 3.5.3 直埋附设电缆的外护层选择，应符合下列规定： （1）电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应有加强层或钢带铠装。 （2）在流沙层、回填土地带等可能出现位移的土壤中， 电缆应有钢丝铠装。 （3）白蚁严重危害且塑料电缆未有尼龙外套时，可采用金属套或钢带铠装。 （4）除本条（1）～（3）项外的情况，可采用不带铠装外护层。 3.5.4 空气中固定敷设电缆时的外护层选择，应符合下列规定： （1）油浸纸绝缘铅套电缆直接在臂式支架敷设时，应具有钢带铠装。 （2）小截面绝缘电缆直接直接在臂式支架敷设时，宜具有钢带铠装。 （3）在低下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的产生场所，塑料绝缘电缆可具有金属套或钢带铠装。 （4）电缆位于高落差的受力条件需要时，可含有钢丝铠装。 （5）除本条（1）～（4）项外，敷设在梯架或托盘等支撑密集的电缆，可不含铠装。 （6）除应按本规范第3.5.1条（3）项的规定采用，以及高温60℃以上场所应采用聚乙烯等耐热外套的电缆外，宜用聚氯乙烯外套。 （7）严禁在封闭式通道内使用纤维外被的明敷电缆。 3.5.5 移动式电气设备等需要经常弯移或有较高柔软性 电缆护层保护器作用 我单位所建电厂的大电缆接地保护箱起火，认真总结后积累如下，与大家分享。单芯大电缆护层保护器 电力安全规程规定：35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。 而当电压超过35KV时，电缆一般都采用单芯电缆，随着电压等级的升高，电缆金属外护层的感应电压问题也越加明显。为了减轻电缆外护层感应电荷的影响，可将电缆按照品字形敷设，而由于实际原因（如电缆沟过于狭窄、电缆过硬难以弯曲），很难讲其按照品字形敷设。此时，金属护层两端的感应电压则不会为零，单芯电缆的导线与金属护套的关系，可以看作是一个变压器的初级绕组与次级绕组，当电缆导线通过电流时，其周围产生的一部分磁力线将于金属护套交链，使护套产生感应电压，感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。由于电磁感应，长线路高压电芯电力电缆与金属屏蔽层（或金属护套）产生较高的感应电压，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，如果此时电缆两端金属护套同时接地，由于电缆的电阻较小，就会在金属护套上就会形成较大电流，导体和金属护套同时发热使得电缆的绝缘老化，同时降低了绝缘等级，造成电缆寿命减少，也在一定程度上浪费电能；更严重的在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，一旦感应电压超过电缆外护套击穿电压值，导致外护套击穿时，形成电芯电缆地故障。因此，大电缆护层不能两段接地。 然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，将导致出现多点接地，形成环流。 因此单芯电缆应采用一端交联直接接地，一端用护层保护器接地的形式运行，这样当护层上的电荷逐渐积累，电压达到一定值时，护层保护器瞬间动作，释放电流，达到安全运行的要求，保证人身设备的安全。 保护器一般采用无间隙金属氧化物保护器，相当于小的避雷器，使用前应测量其绝缘电阻、直流1mA下电压等，确保其各项指标正常，若其绝缘损坏，同样将电缆两端直接接地，会形成环流，运行后的护层保护器应严密监视其温度，测量接地电缆的电流，发现异常尽快处理。 应特别注意的是电缆护层与接地保护箱连接的接地电缆，若此电缆采用的是电力电缆，应将其金属护层、铠装等金属扒去，电缆头的制作应严格按照规程，半导体层与电缆头的距离吧不能过近，否则感应电压易将其击穿导致起火。 再次，接地保护箱的门应所好，在保护器未动作前积累的电荷会对人身安全造成威胁，对此进行带电检修时务必穿绝缘鞋、戴高压绝缘手套，血的教训是深刻的，与各位同仁共勉。 控制电缆电缆外护层类型 敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜具有纵向阻水构造. 交流单相回路的电力电缆,不得有未经非磁性处理的金属带、钢线铠装。在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套，水中电缆的粗钢丝铠装尚应有纤维外皮。低温-20℃以下环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外套宜用聚乙烯外，其他情况可采用聚氯乙烯外套。用在有水或化学液体浸泡场所的6～35KV重要的或35KV以上交联聚乙烯电缆，应具有负荷使用要求的金属塑料负荷阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。郑州特种电缆找恒天 选择自容式充油电缆的加强层类型，当线路未设置塞止式接头时，最高与最低之间的高差，应符合下列要求：仅径向有铜带等加强层，允许高差为40m，但用于重要回路时宜为30m；径向和纵向均有铜带等加强层，允许高差为80m，但用于重要回路时宜为60m。 直埋敷设电缆的外护层选择，电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应有加强层或钢带铠装。在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中，电缆应有铠装。白蚁严重危害且塑料电缆未有尼龙外套时可采用金属套或钢带铠装。控制电缆价格我们找恒天 空气中固定敷设电缆，油浸纸绝缘铅套电缆直接在臂式支架上敷设时，应具有钢带铠装。小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时，宜具有钢带铠装。在地铁、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的场所，塑料绝缘电缆要具有金属套或钢带铠装。电缆位于高落差的受力条件下时，可采用钢丝铠装，其他情况宜用聚氯乙烯外套。严禁在封闭式通道内使用纤维外套的明敷电缆。 移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔性要求回路的电缆，应采用橡皮外护套。有放射线场所里的电缆，应具有耐受放射线的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等防护外套。敷设于保护管中的电缆，应具有挤塑外套；油浸纸绝缘铅套电缆宜含有钢铠层。 在沟渠、不通航小河等水下敷设电缆，可选用钢带铠装。江河湖海中的电缆，采用的钢丝铠装型式应满足受力条件。屏蔽电缆恒天最全 敷设路径通过不同条件时电缆外套的选择对线路总长未超过电缆制造长度的，宜选用满足全线条件的同一种或差别尽量小的一种以上类型。 控制电缆，特种电缆中国十大品牌https://www.wendangku.net/doc/9217042368.html,/ 在监察工作中，发现电气线路普遍存在电缆老化、破损现象，为保证安全生产、人身财产安全，建议对老化、破损电缆以及超期使用的电缆进行更换，为达到从根本控制电缆老化、破损出此报告，目的是从技术标准角度控制电缆老化的速度以及减免电缆破损，提高电缆的使用效率，避免人为的失误造成的资源浪费。 电缆老化、破损的原因分析： 1)外力损伤 电缆搬运过程以及敷设安装不规范，容易造成机械损伤；在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障，破坏严重的可能发生短路故障，直接影响用电单位的安全生产。 2)绝缘受潮 一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，时间久在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。 3)化学腐蚀 电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。 4)长期过负荷运行 超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损 耗也会产乍附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。 5)电缆接头故障 电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。 6)环境和温度 电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。 7)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。 电线电缆在现代化生产生活中高度普及，任何需要电力驱动的机械都离不开电线电缆的支持。电线电缆的主要构成是金属丝、绝缘套和保护套，这就要求电线电缆的运送和保管必须严格和慎重，避免电线电缆在运输保管中出现损坏。 1）电线电缆在运输过程中应避免从高处坠落的现象，更禁止装卸时从高处扔下电线电缆，特别是在温度较低的条件下（一般为5℃以下），电线电缆的绝缘套、保护套较为脆、硬，高空摔落会导致绝缘套和保护套开裂。 电线电缆绝缘老化机理及其表现形式研究 【摘要】绝缘材料在使用一定的年限以后，绝缘性能都会呈现一定程度的劣化，这被称为“绝缘老化”。绝缘材料的老化原因是多样的、复杂的，最具代表性的主要有：热老化、机械老化、电压老化等。绝缘材料老化的表现主要有绝缘电阻下降、介质损耗增大等，对老化了的绝缘材料进行显微观察，可以发现树枝状结构存在。 【关键词】电线电缆；绝缘老化；电阻下降；介质损耗；绝缘检测；综合分析；不确定性 0 引言 据统计数据表明，电力设备运行中60%-80%的事故是由绝缘故障导致的，所以研究电力设备绝缘检测与诊断技术对于提高电力设备运行可靠性、安全性具有极其重要的意义。 1 绝缘老化机理 1.1 热老化 热老化指的是绝缘介质的化学结构在热量的作用下发生变化，使得绝缘性能下降的现象。热老化的本质是绝缘材料在热量的影响下发生了化学变化，所以热老化也被称为化学老化。一般情况下，化学反应的速度随着环境温度的升高而加快。用于绝缘的高分子有机材料会在热的长期作用下发生热降解，主要是氧化反应，这种反应也被称为自氧化游离基连锁反应，如聚乙烯的氧化反应就是从C-H 键中H 的脱离开始的。 热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化，绝缘寿命减少，但是最显著的表现还是材料的伸长率、拉伸强度等机械特性的变化。 一般地区，大气的温度对热老化的作用不明显，炎热高温的地区作用相对大些，但不是主要因素，热老化主要是电力设备自身产生的比较大的热量所致，如电能损耗、局部放电等引起的较大的温升。为了防止绝缘材料被氧化，减缓连锁反应的速度，一般都是采用添加抗氧化剂的方法。聚乙烯的抗氧化剂常使用苯酚系化合物，其主要作用是提供H-，与氧化老化连锁反应中产生的COO-结合，以阻止连锁反应继续进行。 大量实践经验的积累表明绝缘材料的热老化寿命与温度的关系服从Arrhenius 定律，即下式： f（T）=f■exp-■ 电缆老化的几点原因 电线电缆老化故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导敏绝缘降低的凶素很多，根据实际运行经验，中华电缆交易网小编归纳起来不外乎以下几种情况。 1)电缆老化原因:外力损伤。由近几年的运行分析来看，尤其是在经济高速发展中的海浦东，现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。比如：电缆敷设安装时不规范施工，容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。l有时如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障，有时破坏严重的可能发生短路故障，直接影响电『舣J和用电单位的安全生产。 2)电缆老化原因:绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，时间久r在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。 3)电缆老化原因:化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。化：单位的电缆腐蚀情况就相当严重。 4)电缆老化原因:长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及 钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。线缆315网。 5)电缆老化原因:电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原网，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。 6)电缆老化原因:环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。 10KV贯通电缆外护层破损修复方法 我部在石武（河北段）电缆敷设及其他单位交叉施工中，对电缆外护层部分造成损伤（详见电缆外皮损伤记录表）。我部在发现外护层损伤后，第一时间对电缆进行了防水包扎，然后请电缆厂家来人进行指导修补，同时征求石家庄供电段介入人员意见，根据外护层的作用，主要修补方案如下： 一、外护套作用 电缆护层定义：为使电缆适应各种使用环境的要求而在电缆绝缘或缆芯上所施加的覆盖层，叫做电缆护层。主要分为三大类：金属护层、橡塑护层和组合护层。 包覆在电缆外表面的塑料护层通常被称为非金属外护层，它的主要作用包覆在绝缘线芯或缆芯外面起防腐蚀和机械保护作用。 二、修复方法 电线电缆的护套层出现局部缺陷时，允许进行修补，如破损、断胶、塌坑、脱节、皱、凹凸等现象。 1、电缆外护套修补用材料的工具 原材料用相同塑料的塑料条、皮、块、管状，原材料应平整光滑、干净无其它缺陷。 使用的主要工具有刀、剪、钳子、铜片、塑料焊接用热风塑焊枪、电铬铁等。 2、修复方法 用刀修整缺陷处，并剖割成坡形，用颜色或形状大小一致的塑料块，放在修补处并固定好，然后用电铬铁或热塑风枪连续焊好，再用铜片压实、压紧、压平。焊接塑料时，注意温度不要太高，以免修补处塑料焦烧。 缺陷处采用10KV电力电缆专用热缩带搭盖绕包，并进行热缩处理，注意绕包时二端长出缺陷处50~100mm，且包覆应平整光滑。 3、修复方法比较： 第一种修复方法通过铬铁等工具修补后的电缆外护层性能可达到完整电缆的水平。能将受损之电缆外护套密封并绝缘。修复工艺相对复杂，要求修复人具备较高的技术水平。 第二种修复方法用10KV电力电缆专用热缩带缠绕在电缆损坏处，并进行热缩处理，起到防水密封和绝缘保护。修复工艺相对简单，修复人简单培训后可操作完成。 通过我部咨询电缆厂家技术人员，如果出厂前出现电缆外护层缺陷和损坏，厂家一般采用第一种方法进行维修，并经试验验证，完全满足电缆各种电气性能。第二种方法一般用在现场电缆外护层损坏处理，石家庄供电段根据运行经验进行推荐和认可，并现场监督我部完成修复。 以上两种方法在我段电缆损伤修补中均有用到，为保证修补质量，我部对损伤严重的电缆修补后进行了耐压试验，试验结果满足电缆电气性能。同时，电缆修补完后，我部及时请石家庄供电段现场人员进行签字确认。 中铁建电气化局集团京石暨石武客专 四电集成项目部 轨道交通用电缆故障原因、分析及解决方案 发表时间：2018-10-17T10:21:26.277Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：袁保平黄年华 [导读] 摘要：本文就目前电缆易出现的故障进行原因分析，从原材料配方、电缆结构的特点、生产工艺原因、使用安装不当、机械损伤、电缆的敷设及储存环境等角度展开探讨，同时对常见电缆故障提供解决方案，给电缆终端客户提供失效模式的应对措施参考。 （南京全信传输科技股份有限公司江苏省南京市 211151） 摘要：本文就目前电缆易出现的故障进行原因分析，从原材料配方、电缆结构的特点、生产工艺原因、使用安装不当、机械损伤、电缆的敷设及储存环境等角度展开探讨，同时对常见电缆故障提供解决方案，给电缆终端客户提供失效模式的应对措施参考。 关键词：轨道交通用电缆；故障原因；分析；解决 1 引言 我国目前已对机车车辆、城规、地铁、轻轨等轨道交通运输投入大量资金进行升级换代或改造，采用高速重载，以缓解交通运输和城市路面拥挤的状况。当前城市化发展迅速，轨道交通也为之迅猛，与之配套的电缆市场也更为广阔，同时由于电缆在生产制造、运输流转、保存及使用过程中的出现的故障问题也越来越多，以下就电缆故障原因进行深入分析，并展开探讨。 2 轨道交通用电缆故障失效模式 随着轨道交通产业的蓬勃发展，轨道交通用电缆的失效模式也多种多样，实际使用过程中发生最频繁也最尖锐的失效模式是护套开裂，下面将就护套开裂进行故障原因分析探讨。 2.1原材料及配方的局限 目前低烟无卤阻燃电缆料配方种类繁多，但主要成份基本趋于一致，主要由总量30%-35%左右聚烯烃树脂如EV A、PE、POE等基体，同时加入50%-60%左右无机填料如氢氧化铝、氢氧化镁、含氮磷体系化合物为阻燃剂，达到环保、低烟，阻燃，无卤的目的。此配方烟密度透光率高，卤含量低，阻燃效果好，缺陷是效率较低、加入量很大，使材料机械性能下降。阻燃剂成分表面含有羟基或其他极性基团，和聚烯烃基体树脂相容性较差，因而需增加填其他协效阻燃剂一种或数种组合，降低阻燃剂破坏高分子链间的连续性，减少分子链间的缠绕，使材料强度和韧性都降低等。同时还会加入少量加工助剂如抗氧剂、润滑剂等和色粉等，为了某些特殊的性能还会加入一些特性材料，如的抗氧剂及稳定剂等。 综上，为保证电缆的性能，加入了大量阻燃剂及各种助剂等，造成护套物理机械性能的下降，给电缆后续使用过程中埋下了隐患。监测方式：如果是材料配方变化的问题，目前通用的方式是采用光谱方法鉴别控制，事先将验证合格、取得合格报告的电缆材料做光谱分析报告存档，以备后续比对。 2.2 电缆结构的特点 轨道交通用控制及电力电缆产品中带屏蔽层的电缆占不少数，带编织层的电缆弯曲时内部金属层会产生大的侧应力，或存在飞边、缺口、划伤或切入护套使护套受伤，且编织层会与护套粘连等，都会产生局部应力集中，因此带编织层的电缆外护套更容易发生开裂。在设计时要充分考虑到此结构带来的护套易开裂的影响，通过合理的结构设计规避或降低此风险。 2.3生产工艺原因 在电缆的护套挤出过程中，若模具配置不合理、对加料各区温度控制不精准、冷却方式选择不合适、收线盘半径过小等，都会使低烟无卤阻燃聚烯烃护套内存在较大的内应力，为后续电缆使用过程中带来隐患。 螺杆模具：由于无卤阻燃护套料中含有较多的阻燃填充剂，材料硬度较高，挤塑护套比较困难，挤出螺杆选用不当或模具选配不匹配时会导致护套塑化不良或存在气孔，从而影响护套的机械物理性能，长期使用造成性能下降开裂； 温度控制：低烟无卤阻燃聚烯烃外护套的挤塑温度范围较窄，温度控制难度较大，如果厂家加工时未能根据挤塑状态合理控制各挤塑段温度，材料的塑化就达不到理想状态，胶料在机筒内的流动、剪切、压缩形成的应力造成挤出后护套的机械性能下降。 冷却方式：冷却方式不完善会造成外护套外侧已经冷却定型，而护套内侧还比较软，未完全冷却定型，此时护套内侧最容易遭受内层线缆结构作用力的损伤，如果卷绕到弯曲半径较小的收线盘上，增加护套开裂的隐患。对此一般采取渐进冷却方式，先用温水冷却，后用冷水冷却，逐步降温；同时延长冷却时间和水槽长度，配合适当的生产速度，使外护套的温度均匀释放、充分冷却，确保卷绕到收线盘时，已经充分冷却定型。 监测方式：如果是工艺原因造成的护套开裂，那么证明护套本身在生产过程中即存在缺陷，一般可以通过几步来分析验证：一是查看外观，切片查看是否有气孔，表面是否毛糙不光洁；二是测机械性能，测试护套的机械强度是否偏低，断裂伸长率是否偏低；三是测该护套材料的老化、耐油、耐酸碱性能是否满足标准要求。通过这几步测试基本可以判定护套的工艺是否合格。 2.4 使用安装不当 安装使用过程中根据不同的安装使用环境要尽量避免人为的或外来的机械损伤，一般要按照厂家提供的安装使用说明或行业的安装敷设规范进行，避免操作不当造成电缆开裂；另外还要注意避免电缆直接长期接触腐蚀性物质； 2.5 机械损伤 机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大的比例。有些机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几年后损伤部位才发展成故障。造成电缆机械损伤的主要有以下几种原因： a）在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或因电缆过度弯曲而损伤电缆； b）震动或冲击性负荷会造成电缆的裂损； c）因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤； 2.6 电缆的敷设及储存环境 电缆敷设中因敷设走向的需要、敷设空间的限制，要弯曲和捆扎，存在弯曲应力和外力作用。电缆在夏季酷暑暴露于阳光下，向阳面温度很高，温差造成热胀冷缩所产生的应力与拉应力综合作用，会加速护套开裂。 安装于电缆密集区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热 电力电缆故障原因分析及防范对策 摘要：电缆线路运行环境复杂，运行过程中承受电气应力的同时还要承担温度、腐蚀及外力破坏带来的影响，因此有很多因素会导致电缆及附件故障，威胁着电 力系统安全运行。本文对电缆线路常见故障进行分析，提出全寿命周期内电缆线 路的注意事项以及相应的防范措施，对电缆事故有一定的预防作用。 关键词：电力电缆；故障原因；防范对策 1电力电缆故障原因分析 1.1电缆老化，绝缘性能降低 电缆在长时间使用过程中，由于自身外部胶体老化，使部分胶体出现破损或开裂，这就 使电缆的绝缘性能被大幅度降低，由于电缆的绝缘胶体失去绝缘作用，使内部的金属电缆容易受到外部因素的侵袭，从而导致电缆的故障率攀升。电缆外部的绝缘胶体一般为化学制造物，在长期的使用过程中，由于受到阳光照射、高温侵蚀、风化和雨水的侵蚀以及土壤微 生物的作用，稳定性会大幅度降低，这种情况是无法避免的，这些情况也属于电缆的正常老化。还有一部分原因属于电缆的非正常老化，例如电缆的型号与电流电压不匹配，长时间 工作之后，加快了电缆的老化程度；电缆敷设周围的环境不佳，恶劣的敷设环境容易对电 缆的外部绝缘体造成侵害，比如敷设附近有大量的化学工程，容易使土壤产生强酸性，时间久了会对电缆绝缘体产生一定的腐蚀效果，使电缆的老化速度加快；电缆周围温度过高，使 电缆绝缘体长时间受到高温侵袭，这种情况也会加剧电缆的老化。 1.2机械损伤 在所有电力电缆常见故障汇总中，机械类损伤十分常见，具体表现为电缆外部保护层受 到破损，如果电力维修人员不小心触碰到，会对其身体造成巨大的伤害，甚至可能会导致 死亡。一旦发现机械损伤类故障，故障检修人员应该立即排查其原因，并且给予解决，避 免损伤情况越来越严重。在电力电缆运行过程中，导致电力电缆出现机械损伤类故障的主 要原因有：①其他外力的直接作用破坏了电缆，外力的来源一般有两个：人为破坏和不正 确的操作；②安装电缆的时候，因为不恰当的操作导致电缆外部绝缘层出现断裂；③敷设 和应用电缆的过程中，恶劣的环境因素给电缆造成了机械性损伤。 1.3电缆安装不规范 在电缆头安装时安装人员没有按照相关要求进行处理或者技术不够精湛，没有进行防潮 措施、密封处理或接头导线连接压接不良等，这些都会导致电缆故障。 1.4超负荷运行 现阶段，用电量越来越高，电缆长期处于超负荷运行状态。同时，电缆在正常运行时暴露在空气中，尤其是高温环境，超负荷运行会造成电缆温度较高，对电缆的使用寿命造成影响，加快电缆老化速度，影响绝缘性，同时也很容易发生击穿事故。 2电力电缆故障的防范对策 2.1强化绝缘监督 低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理 安装在露天的低压0．6／1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用l～2年后，其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落，电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。电力安装部门检查分析后认为：绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因。 1 绝缘开裂现象 在电缆敷设现场，发生电缆绝缘层开裂的是YJV或YJV22型0．6／1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。聚乙烯经过蒸汽交联后，其分子结构转变为网状立体结构，使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯，大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能，并保持了优良的电气性能。但由于上述工种电缆的绝缘材料不属于耐候型交联聚乙烯，其抗Et光老化性能较差。若此电缆长期曝露在日光下，会加速绝缘层的老化，最终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落。 2 绝缘开裂原因分析 电缆运行2年后，绝缘芯线表面呈竹节开裂形状，用手掰时绝缘材料碎裂成小块，同时红色芯线变成半透明。这是因为在光、热、氧、应力诸多因素的共同作用下，芯线绝缘发生了脆性开裂。 2．1 光老化作用 由于电缆绝缘直接曝露在强阳光下，在受到热辐射作用的同时也受到光的长时间照射，造成绝缘材料光老化降解。由于红色是最不耐受阳光的颜色：电缆中的红色芯线变色最严重。光对加速交联聚乙烯的开裂起了很大的作用。强阳光会对塑料和橡胶等高分子材料产生老化破坏作用。对于大多数塑料来说，最易造成破坏的敏感波长(塑料对其吸收最大)在290～ 400ilm 之间，即紫外光的波长范围内。在较强的紫外光长期照射下，聚乙烯会引入较多的含氧基团，聚合物链大量断裂，分子量降低，分子量的分布加宽。因此，光氧化降解是光老化的主要反应。同时，含羰基分解产物和发色团的形成又加重了其颜色的变化，这可从红色芯线颜色变化最快中得到验证。 通常在生产电缆时，其外护套材料需添加光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等。而绝缘材料一般没有这方面的考虑。如果电缆安装在户外时，电缆终端接头处绝缘层未经保护处理，裸露在外的芯线受到日光长时间的照射，引起分子链的断裂降解造成老化，大大缩短了其使用寿命，给电缆的长期安全运行留下了隐患。因此，光老化作用是绝缘层产生开裂的主要原因。 2．2 热老化作用 电缆绝缘如果长期曝露在空气中，除了受阳光照射外，还受到太阳的热辐射。长时间后会引起绝缘材料温度上升，加速交联聚乙烯的断裂老化进程。在与氧气隔绝的条件下受热， 10KV 贯通电缆外护层破损修复方法 我部在石武（河北段）电缆敷设及其他单位交叉施工中，对电缆外护层部分造成损伤（详见电缆外皮损伤记录表）。我部在发现外护层损伤后，第一时间对电缆进行了防水包扎，然后请电缆厂家来人进行指导修补，同时征求石家庄供电段介入人员意见，根据外护层的作用，主要修补方案如下： 一、外护套作用 电缆护层定义：为使电缆适应各种使用环境的要求而在电缆绝缘或缆芯上所施加的覆盖层，叫做电缆护层。主要分为三大类：金属护层、橡塑护层和组合护层。 包覆在电缆外表面的塑料护层通常被称为非金属外护层，它的主要作用包覆在绝缘线芯或缆芯外面起防腐蚀和机械保护作用。 二、修复方法 电线电缆的护套层出现局部缺陷时，允许进行修补，如破损、断胶、塌坑、脱节、皱、凹凸等现象。 1、电缆外护套修补用材料的工具原材料用相同塑料的塑料条、皮、块、管状，原材料应平整光滑、干净无其它缺陷。 使用的主要工具有刀、剪、钳子、铜片、塑料焊接用热风塑焊枪、电 铬铁等。 2、修复方法 用刀修整缺陷处，并剖割成坡形，用颜色或形状大小一致的塑料块，放在 修补处并固定好，然后用电铬铁或热塑风枪连续焊好，再用铜片压实、压紧、压 平。焊接塑料时，注意温度不要太高，以免修补处塑料焦烧。缺陷处采用10KV 电力电缆专用热缩带搭盖绕包，并进行热缩处理，注意绕包时二端长出缺陷处 50~100mm,且包覆应平整光滑。3、修复方法比较： 第一种修复方法通过铬铁等工具修补后的电缆外护层性能可达到完整 电缆的水平。能将受损之电缆外护套密封并绝缘。修复工艺相对复杂,要求修复人具备较高的技术水平。 第二种修复方法用10KV 电力电缆专用热缩带缠绕在电缆损坏处, 并进行热缩处理, 起到防水密封和绝缘保护。修复工艺相对简单, 修复人简单培训后可操作完成。 通过我部咨询电缆厂家技术人员,如果出厂前出现电缆外护层缺陷和损坏,厂家一般采用第一种方法进行维修,并经试验验证,完全满足电缆各种电气性能。第二种方法一般用在现场电缆外护层损坏处理,石家庄供电段根据运行经验进行推荐和认可,并现场监督我部完成修复。 以上两种方法在我段电缆损伤修补中均有用到,为保证修补质量,我 部对损伤严重的电缆修补后进行了耐压试验,试验结果满足电缆电气性能。同时,电缆修补完后,我部及时请石家庄供电段现场人员进行签字确认。 中铁建电气化局集团京石暨石武客专 四电集成项目部 2011年5月 电力电缆常见故障原因及预防对策分析 摘要：近年来，我国的社会经济发展，人民在生活中的电力发挥越来越重要的 作用。电力电缆具有布局容易，运行可靠等特点，在电力行业越来越广泛的应用。但如果电力电缆在发生故障的情况下，将对人们的正常工作生活带来不良影响。 因此，本文从电力电缆的常见故障出发，探讨了这些故障的原因和预防措施。 关键词：电力电缆；故障；预防 电力电缆作为整个电网的重要组成部分，对电力系统的正常运行起到了不可 替代的作用。但是由于环境，工艺等条件可能导致电力电缆在运行过程中出现故障，必须及早发现并及时处理这些故障，避免更大的损失。特别是熟悉一些常见 的电源线故障，识别故障原因，提前采取有效措施进行防止和减少，甚至避免由 于电力电缆故障引起的不良影响。 1 电力电缆常见故障的分类 1.1 开路故障 通常是指电缆和电缆或电缆的接地电阻值在规定范围内，但实际工作电压不 能传输到终端，或者虽然有一些电压传输到终端，但几乎无负载能力。在实际生 产中我们看到断线故障属于特殊的开路故障。 1.2 低阻故障 当电缆与电缆间的绝缘有损坏现象或电缆对地的绝缘有损坏现象时，电缆绝 缘电阻必然会减小，在电缆绝缘电阻比十倍电缆特性阻抗还要小的情况下，我们 称这种故障为低阻故障。在测量低阻故障时，可用低压脉冲反射法。 1.3 高阻故障 当电缆与电缆间或电缆对地的绝缘电阻比正常值低很多，但比十倍电缆特性 阻抗大时，我们把这种电缆故障称作高阻故障。对高阻故障的测量，按照高阻故 障具体性质的不同，一般还分为泄漏性与闪络性两种。 2 电力电缆常见故障出现的原因 造成电力电缆出现故障的原因有很多，通过对引发常见故障的原因进行分析，能够促进快速地找到电缆的故障点并及时维修，确保电力系统的正常运行。对长 期以来的电力电缆故障维修实践经验来看，常见故障主要有以下几种。 2.1 机械损伤 在铺设电缆时，拉力过大或过度弯曲都有可能损坏绝缘与防护层以及在运输 电缆时，外力直接作用于电缆也会误损伤电缆，造成电缆机械损伤。 2.2 过负荷运行 电缆长期运行在过负荷状态时，电缆实际温度会明显升高，电缆会出现过热 现象，使电缆老化加速，甚至击穿电缆绝缘薄弱部位。 2.3 电缆头故障 电缆最常出现故障的部位为电缆中间连接头部位或终端头部位，电缆头故障 的具体表现分为两种：第一，电缆制作工艺存在问题致使杂质、气隙混入电缆头 内部，电缆在投入运行后由于受到了强电场的作用，电缆内部杂质会出现游离现象，造成电缆故障；第二，电缆接头处的金属屏蔽，不能有效接地，致使电缆接 地电阻过大，形成高感应过电压，致使击穿电缆部分绝缘，引发电缆故障。 2.4 绝缘受潮 绝缘受潮是我们比较常见的电缆故障，电缆绝缘电阻过低与泄漏电流过大是 其具体表现。电缆绝缘受潮的主要原因有三种：第一，电缆中间接头密封不良或 10KV 贯通电缆外护层破损修复方法我部在石武（河北段）电缆敷设及其他单位交叉施工中，对电缆外护层部分造成损伤（详见电缆外皮损伤记录表）。我部在发现外护层损伤后，第一时间对电缆进行了防水包扎，然后请电缆厂家来人进行指导修补，同时征求石家庄供电段介入人员意见，根据外护层的作用，主要修补方案如下：一、外护套作用 电缆护层定义：为使电缆适应各种使用环境的要求而在电缆绝缘或缆芯上所施加的覆盖层，叫做电缆护层。主要分为三大类：金属护层、橡塑护层和组合护层。 包覆在电缆外表面的塑料护层通常被称为非金属外护层，它的主要作用包覆在绝缘线芯或缆芯外面起防腐蚀和机械保护作用。 二、修复方法 电线电缆的护套层出现局部缺陷时，允许进行修补，如破损、断胶、塌坑、脱节、皱、凹凸等现象。 1、电缆外护套修补用材料的工具原材料用相同塑料的塑料条、皮、块、管状，原材料应平整光滑、干净无其它缺陷。 使用的主要工具有刀、剪、钳子、铜片、塑料焊接用热风塑焊枪、电铬铁 2、修复方法 2.1 用刀修整缺陷处，并剖割成坡形，用颜色或形状大小一致的塑料块，放在修补处并固定好，然后用电铬铁或热塑风枪连续焊好，再用铜片压实、压紧、压平。焊接塑料时，注意温度不要太高，以免修补处塑料焦烧。 2.2缺陷处采用10KV 电力电缆专用热缩带搭盖绕包，并进行热缩处理，注意绕包时二端长出缺陷处50~100 mm,且包覆应平整光滑。 3、修复方法比较： 第一种修复方法通过铬铁等工具修补后的电缆外护层性能可达到完整电缆的水平。能将受损之电缆外护套密封并绝缘。修复工艺相对复杂,要求修复人具备较高的技术水平。 第二种修复方法用10KV 电力电缆专用热缩带缠绕在电缆损坏处,并进行热缩处理,起到防水密封和绝缘保护。修复工艺相对简单,修复人简单培训后可操作完成。 通过我部咨询电缆厂家技术人员,如果出厂前出现电缆外护层缺陷和损坏,厂家一般采用第一种方法进行维修, 并经试验验证, 完全满足电缆各种电气性能。第二种方法一般用在现场电缆外护层损坏处理, 石家庄供电段根据运行经验进行推荐和认可,并现场监督我部完成修复。 以上两种方法在我段电缆损伤修补中均有用到, 为保证修补质量, 我部对损伤严重的电缆修补后进行了耐压试验,试验结果满足电缆电气性能。同时, 电缆修补完后,我部及时请石家庄供电段现场人员进行签字确认。 中铁建电气化局集团京石暨石武客专 四电集成项目部 2011 年5 月 潮湿水环境引起低压交联电缆绝缘快速老化的原因分析 【摘要】交联聚乙烯绝缘电力电缆，由于无油，附属设备较少，在一定防护条件下无火灾危险。安装敷设以及运行维护简单，而成为城市电风改造和建设所需电力电缆的首选电缆。电缆投入运行后，绝缘会受到电、热、机械和水分等因素的作用而发生老化，影响电缆的运行可靠性和使用寿命。研究表明，树枝老化是电缆绝缘老化的重要原因。树枝老化主要包括水树枝老化和电树枝老化。其中，水树枝老化是导致交联聚乙烯电缆绝缘寿命缩短的重要因素。在电缆的安装使用中，敷设在潮湿有水环境的低压0.6/1kV交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆，裸露的XLPE绝缘层在电缆的长期工作中会加速老化，最终交联聚乙烯绝缘层出现了老化、降解和碎裂现象。 【关键词】交联电缆老化；降解；碎裂 1.绝缘老化现象 聚乙烯经过温水交联后，其分子结构转变为网状立体结构，使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯，大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能，并保持了优良的电气性能。但任何事物都有它的不完美性，从而提出了它的注意事项。在电缆敷设现场，发生电缆绝缘层开裂的是YJV0.6/1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。此电力电缆在使用l～2年后，发生短路。电缆不能正常使用，电缆抽出经检查分析后认为：电缆由于安装敷设时，外护套局部刮伤，电缆绝缘长时间在水，潮湿条件下工作，最终造成绝缘快速老化开裂。 2.绝缘老化主要原因分析 近十几年的运行和研究表明，聚乙烯、交联聚乙烯和一些其他聚合物的绝缘破坏，主要先经过老化中树枝老化过程，“树枝”（Treeing）是形象名词，它是绝缘在老化中，受电场影响。产生介质较弱部位的枝状放电或枝状结集。按“树枝”形成的原因及其所起的绝缘破坏作用。可分为“电树枝”及水树枝两种，水树枝不会直接导致绝缘击穿，但它会孕育电树枝，水树枝在发展过程中即使长度不再增加，内部结构也在变化。酝酿着导发电树枝，以至击穿绝缘。 2.1水树枝的作用 XLPE绝缘电缆含水是近年来国际国内比较重视的一个项目。我们已经知道绝缘中含水会引发绝缘体中形成水树枝，造成绝缘破坏，水树枝是直径小于几个微米的许多微观充水空隙所组成的放电通路。电场和水的共同作用形成水树。视电缆中含水量不匀，水树的长度和数量有所不同。最长的水树可达600～800μm，每立方毫米最多可有二三十个。XLPE绝缘含有水分时（不一定要饱和），并在不高的电场强度（如在工作场）作用下，就会在它的关键位产生如上述的水树枝。水树枝由微隙（Micro-cavitis）或微（Micro-voids）所组成，此等微隙、微孔看 10kV电力电缆常见故障及原因分析 1、故障类型 电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类，其故障类型主要有以下几方面： （1）闪络故障。电缆在低压电时处于良好的绝缘状态，不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围，或者一段时间后某一电压持续升高，那么就会瞬间击穿绝缘体，造成闪络故障。 （2）一相芯线断线或多相断线。在电缆导体连续试验中，电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符，但是在检查中发现有一相或者多相不能连续，那么就说明一相芯线断线或者多相断线。 （3）三芯电缆一芯或两芯接地。三芯电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续，然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻，这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障；反之，就是低电阻接地故障。这两张故障都称为断线并接地故障。 （4）三相芯线短路。短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。短路故障有两种：低阻短路故障、高阻短路故障。当三相芯线短路时，低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障，相反则是高阻短路故障。 2、原因分析电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿，归纳起来主要有以下几种情况： （1）外力损坏。电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中，电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断；电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏；电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。 （2）绝缘受潮。电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂；电缆终端接头密封性不够；电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电缆绝缘受潮的主要原因。此时，绝缘电阻降低，电流增大，引发电力故障问题。 （3）化学腐蚀。长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能，使电缆绝缘老化甚至失去效果，电力故障会由此产生。 （4）长期过负荷运行。电力电缆长时间处于高电流运行环境中，如果线路绝缘层里有杂质或者老化，加上诸如雷电之类的外因对过电压的冲击，超负荷运作产生大量的热量，极易出现电力电缆故障。 （5）电缆及电缆附件质量。电缆及相关附件是两种重要的电缆材料，其质量问题对电力电缆的安全运行有直接影响。电缆及其附件、电缆三头的制作很容易出现质量问题，例如电缆会因为运输、贮藏时封闭不严而受潮；绝缘管制造粗糙，厚度不均，管内有气泡；不能准确剥切预制电缆的三头；设计制作者没有根据要求制造电缆接头。另外，电缆产品设计时材料选用不恰当、防水性差也会造成电缆质量问题。 电力电缆故障原因分析及预防措施 O 引言 目前,从发电厂到城乡电网,从变电站到工厂街道,电缆线路正以其独有的特点得到了越来越广泛的应用, 在许多场合起着架空线无法替代的作用。乌海电业局所辖范围内也大量使用了电力电缆。但是,随着电缆线路的不断增多, 电缆线路故障也不断发生。为查明故障原因,有效控制电缆故障频繁发生的现象, 2005— 05,乌海电业局组织有关技术人员在本局检修所高压试验室,对 13段故障电缆及电缆头进行了解体,同时在现场学习了电缆头的制作工艺。通过这次活动, 找出了电缆故障的主要原因,并制定了预防电缆故障的措施。 1故障电缆解体结果 通过对 13段故障电缆的解体, 发现主要存在以下几方面的问题。 1. 1 电缆头制作工艺不当因电缆头制作工艺不当, 致使 7只电缆头在运行中被击穿。其中,在剥电缆时划伤电缆主绝缘的有 2只 (在剥电缆半导体层时,用刀削电缆破坏了主绝缘层 ;因接地线与电缆屏蔽层未进行焊接导致接触不良, 经过长期运行该部位发热, 烧坏电缆主绝缘的有 3只;因电缆头制作时密封不好,雨水或潮气进入 1. 2 电缆头附件存在质量问题 由于电缆头附件质量存在问题,运行时应力锥处电场不均匀 (在电缆终端和接头中, 自金属护套边缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件, 使得金属护套缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件, 使得金属护套件, 称 为应力锥。应力锥的作用是改善金属护套末端的电场分布, 降低金属护套边缘处电场强度 ,经过长时间运行,导致局部电压过高而放电缆头击穿。 1. 3其它原因’ 1只为电缆敷设时未按规程施工, 电缆外皮 (保护层被石块压破进水, 导致电缆击穿。另 1只为外部短路弧光烧伤了电缆头。交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善
电缆外护层类型
电缆护层保护器作用
控制电缆 电缆外护层类型
电缆老化原因分析
电线电缆绝缘老化机理及其表现形式研究
电缆老化的几点原因
电缆外护套破损修复方法
轨道交通用电缆故障原因、分析及解决方案
电力电缆故障原因分析及防范对策
低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
电缆外护套破损修复方法
电力电缆常见故障原因及预防对策分析
电缆外护套破损修复方法
潮湿水环境引起低压交联电缆绝缘快速老化的原因分析
10kV电力电缆常见故障及原因分析
电力电缆故障原因分析及预防措施