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交联电缆故障测试仪附件发热的原因及防范措施
摘要：电缆附件在长期运行中的温升特别严重，因此针对交联聚乙烯电缆附件的各种故障，要及时采取相应的对策和措施，消除附件的故障隐患。该文对交联聚乙烯电缆附件的运行状况、发热的故障原因及如何提高其质量等方面进行了阐述。

关键词：电缆接头；电缆附件；交联电缆；接触电阻

交联聚乙烯电缆（以下简称交联电缆）具有散热性能好、通流能力大和制作安装方便等优点，目前在电力、水利等行业中得到了广泛应用。由于交联电缆的载流能力强，电流密度大，故对导体连接质量的要求更加严格，对电缆附件要求机械的、电气的条件日益提高。

1 交联电缆附件的运行状况

电缆附件是电缆线路中各种电缆接头和终端的总称，电缆接头是电缆与电缆相互连接的装置；电缆终端是电缆线路末端用于与其它设备的电气连接的装置，起着电路畅通、保证相间和相对地绝缘、密封和机械保护等作用。电缆在水利和电力系统中运用十分广泛，其完好的附件对机电设备的**、经济、可靠运行和**供电非常重要。经实际运行证明，设计良好、安装合理的电缆附件在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强，通流密度大，对导体连接质量的要求更加严格，对附件要求机械的、电气的条件日益从严，且越来越高。特别是10kV电动机用电缆，其接头经常受到很大的热应力和巨大的短路电流的影响，所以电缆附件与电缆一样是不可缺少的电力部件，是与电网**运行密切相关的产品。目前交联电缆在国内外已普遍使用，但还存在着一些问题，随着技术的发展、附件配套质量的提高、工艺的完善，交联电缆将具有广阔、深远的发展前景，日益具有替代油纸绝缘电缆的趋势。

2 交联电缆附件发热的故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多，质量参差不齐，施工人员技术水平高低不一，附件运行方式和条件各异，致使其发生故障的原因各不相同。总之，交联电缆附件发生故障的主要原因是与导体连接质量的好坏有关。交联电缆允许的运行温度高，附件发热就显得非常突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热，促使接头的氧化膜加厚，又使接触电阻增大，温升更快。如此恶性循环，使接头的绝缘层破坏，形成相间短路，引起爆炸烧毁。通过对多起交联电缆附件故障的分析、处理，总结了造成接触电阻增大的主要原因。

2.1 压力不够

在电缆附件的标准制作图中，相关资料大多只提到电缆连接时每端的压坑数量，而没有详述压接面积和压接深度，施工人员按要求压够压坑数量，但效果如何无法确定。接触电阻的大小与接触力的大小、实际接触面积的大小及与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因。

2.1.1 压接机具压力不足

近年来压接机具生产厂家较多，管理混乱，没有统一的标准，极易出现压坑窄小、压接到位后上下压模却不能严密吻合等缺点；还有一些厂家购买或生产国外类型压钳，由于执行的是国外标准，与国产导线标称截面不相适应，压接质量就难以保证。

2.1.2 连接金具空隙大

现在多数单位对交联电缆附件使用的连接金具，还是按扇型导线生产的，适用于油纸电缆的端子和压接管。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯，与常用的金具内径有较大的空隙，压接后达不到足够的紧密度，接触电阻因此大增。

2.1.3 假冒伪劣产品质量差

假冒伪劣金具不仅材质不纯，外观粗糙，压接后易出现裂纹，而且规格不准，有效截面与**相差很大，根本达不到压接质量要求。在正常运行情况下发热严重，负荷稍有波动必然发生故障。

2.2 施工工艺不佳

主要是指电缆施工人员在导体连接时的工艺技能问题。

2.2.1 连接金具接触面处理不佳

无论是接线端子或连接管，由于生产或保管的条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜，使铝导体的连接比铜导体的连接更加麻烦。造成连接发热的主要原因除机具、材料性能因素外，关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理，没有严格按照工艺要求操作，就会造成连接处达不到要求的电气和机械强度。运行证明当压接金具与导线的接触面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻就愈小。

2.2.2 导体损伤

交联电缆绝缘层强度较大剥切困难，施工人员使用电工刀盲目切削，有时干脆用钢锯环切深痕，往往由于掌握不好而使电缆芯线损伤。剥切完毕虽然不很严重，但在线芯弯曲和压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易发现，但因截面减小而引起严重发热。

2.2.3 导体连接时线芯不到位

导体连接时绝缘剥切长度要求为压接金具孔深+5 mm，但因产品孔深不标准，易造成剥切长度不够，或压接时因串位而使导线端部形成空隙，导致此处的电场分布极不均匀，在浇注绝缘材料时也很容易混入空气和水分。对单相电缆在高次谐波和过电压作用下，如果作用时间足够长，破坏强度足够大，就有可能在绝缘层里产生泄漏电流，甚至会发生局部放电现象，使绝缘层的温度升高；对三相电缆在三相负荷极不平衡时，上述现象也会发生。

2.3 散热不好

对于常见的绕包式接头，不仅绕包绝缘较交联电缆绝缘层厚，而且外壳内还注有混合物，即使是*小型式的热缩接头，其绝缘和保护层也比电缆本体增加了一倍多，这样无论哪种型式的接头均存在散热难问题。目前电缆附件绝缘材料的耐热性能较差，J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75 ℃，J-30 也仅为90 ℃，热缩材料的正常使用温度为-50～100℃，当电缆在正常负荷运行时，附件内部的温度可达100 ℃；当电缆满负荷时，附件温度将高达140℃左右。当温度再升高时，附件接头处的氧化膜加厚，接触电阻随之加大，在一定通电时间的作用下，附件的绝缘材料碳化为非绝缘物，导致故障发生。

综上所述：增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料表面、改进连接金具的结构尺寸、选用上等标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。

2.4 截面不足

环境温度为25 ℃时，交联电缆与油纸电缆的允许载流量见表1。

表1 交联电缆与油纸电缆的允许载流量（Ａ）

-(www.chinapower.com.cn)

可见：用YJV22-3×50交联铜芯电缆可以替代ZQ2-3×120油纸铜芯电缆，且前者的允许载流量比后者还大3A；用YJLV22-3×50可以替代ZLQ2-3×120，而前者的载流量比后者大3A。即50mm2交联电缆与120mm2油纸电缆的载流量基本相同，或者说50mm2交联电缆应用120mm2的金具连接才能正常运行。所以连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

3 提高交联电缆附件质量的措施

由于交联电缆附件所处的环境和运行方式不同，所连接的电气设备及位置不同，电缆附件在材质、结构和安装工艺等方面有很大的选择余地，但各类附件所具备的基本性能是一致的，所以应加强以下几项措施来提高电缆附件的质量。

3.1 选用能适应使用环境和条件的电缆附件

选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应使用环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制，对新技术、新工艺、新产品应逐年逐步推广使用。

3.2 选用能**可靠运行的连接金具

采用材质优良，规格、截面符合要求，能**可靠运行的连接金具。对于接线端子，尽可能选用堵油型，因为这种端子一般截面较大，能减小发热和有效解决防潮密封等问题。连接管应采用紫铜棒或1#铝车制加工，规格尺寸以与交联电缆线芯直径相配合为宜。

3.3 选用压接效果满足技术要求的压接机具

选用压接吨位大、模具吻合度高，压坑面积足，压接效果满足技术要求的压接机具，做好压接前的界面处理， 并涂敷导电膏。

3.4 选用能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技术工人

培训技术好、工艺熟练、工作认真负责、能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技术工人。提高施工人员对交联电缆的认识，增强对电缆附件特性的了解，研究技术，改进工艺，完善施工规范，加强质量控制，以保证电缆的**运行。
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