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高压终端电缆头故障原因分析及对策_高压电缆头

近几年，随着莱钢生产规模的不断扩张，供配电系统的运行可靠性对

安全生产的影响和制约因素暴露日益明显和突出。通过对莱钢自2003年

以来所发生的171例典型电力停电事故案例进行统计、分析和汇总，发现

因终端电缆头着火、电缆头爆炸等局部异常因素而带来的电力停电事故占

有非常突出的位置；为了确保电缆头的运行可靠性，从电缆头附件的选型

和应用方面，公司不断加大电气投资力度，冷缩电缆头技术在莱钢各生产

系统中得到了广泛的普及和应用，从电缆头附件自身的选型和使用质量方

面得到了有效地保证，但实际生产中因电缆头局部故障而引发的电气停电

事故仍然没有得到根本性的遏制和消除，不同程度地仍然持续威胁着莱钢

各生产系统的安全生产。

1高压终端电缆头的故障原因分析

与电缆本体相比，电缆终端是薄弱环节，约占电缆线路故障率的95%。

由于电缆头制作、接线施工工艺存在多个中间导体连接环节，连接点接触

电阻过大，温升加快，发热大于散热促使接头的氧化膜加厚、连接松动或

开焊，进而接触电阻更大，温升更快。如此恶性循环，致使接头的绝缘层

破坏，形成相间短路、对地击穿放电或着火，最终引发电缆头着火烧毁或

爆炸事故等。通过对莱钢生产系统中近几年发生的实际电缆头运行故障进

行深层次原因分析，连接点接触电阻增大、接头发热是最终造成电缆头故

障的主要诱因。造成接触电阻增大的主要原因有以下几点：

1.1电缆头制作过程中连接工艺不良

1.1.1连接金具接触面处理不好。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，这些不为

人们重视的缺陷，对导体连接质量和绝缘带的缠绕质量等有着重要影响。

不严格按工艺要求操作，就会造成连接处达不到规定的电气和机械强度，

甚至使绝缘带被扎伤。实际运行证明，当压接金具与导线的接触表面愈清

洁、抗金属氧化措施愈到位，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，

接触电阻Rt就愈小，连接点部位的电气和机械强度性能就越好。

1.1.2导体损伤。由于电缆的绝缘层强度具有较大的剥切困难，环切

时施工人员用电工刀环剥，有时用钢锯环切深痕，因掌握不好剥切度而使

导线损伤，在线芯弯曲、压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，

压接完毕不易被发现，造成受损伤的电缆线芯在运行中因截面减小而引起

发热严重。

1.1.3导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金

具孔深加5mm，但因零件孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时

串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热

量增加。

1.1.4连接金具空隙大。目前,市场上供给的电缆接头连接金具，从

理论上讲其截面与电缆线芯的有效截面是一样的，但从运行实际比较，二

者的压接效果相差甚远。由于连接金具内、外壁之间的厚度的差异，导致

电缆线芯与金具内径之间出现一定的空隙，压接后达不到足够的压缩力，

造成接触不良现象。

1.1.5产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯，外观粗糙，压后易

出现裂纹，而且规格不标准，有效截面与正品相差很大，根本达不到压接

质量要求；在正常情况下运行发热严重，负荷稍有波动必然发生故障。

1.1.6截面不足。当前莱钢各生产系统中使用的电力电缆多为交联电

缆。以ZQ－3240油纸铜芯电缆和YJV22－3150交联铜芯电缆为例，在环

境温度为25℃时，将交联电缆与油纸电缆的允许载流量进行比较得出的

结论是：ZQ2一3240油纸铜芯电缆可用YJV22－3150交联铜芯电缆替代。

在对上述两种类型的电缆分别进行电缆头制作时,正常情况下必然分别选

用与之规格相匹配的连接金具,从而自然而然地出现了连接金具的截面差。

由此可见连接金具截面不足可能是交联电缆接头发生发热故障几率高的一

个重要原因；在当前现状下，连接金具的选型和使用问题有待于进步的研

究和分析。

1.1.7电缆终端头金属屏蔽层、铠装层与引出接地线之间连接不可靠，

存在连接点导线缠绕不牢固、虚焊现象，接触电阻增大，电气和机械强度

降低。在中性点不接地系统中，电缆线路的运行特点，导致该部位存在一

定的对地容性电流通过，连接点温度异常升高，接触电阻更大，热积累因

素的存在，最终引发该部位着火。

1.2电缆头接线工艺不良。

电缆头与开关柜内部接线铜排等外设设备进行导体连接的过程，同样

是引发电缆头发热着火或爆炸等事故不可轻视的重要环节。