電纜缺陷分析

電纜缺陷分析電纜主絕緣缺陷電樹枝水樹枝電樹枝的形成及特點電樹枝形成原因：場強高

當電纜的內外半導體層與絕緣層之間存在凹凸不平、氣隙，絕緣內有雜質時，局部電場集中引起游離，在絕緣層的薄弱環(huán)節(jié)逐步形成電樹枝，最終導致絕緣擊穿。對于電樹枝的引發(fā)，以屏蔽突出處為最甚，雜質、氣隙次之。電樹枝特點：在顯微鏡下觀察沒有水分，樹枝管連續(xù)、內空，管壁上有放電產生的碳粒痕跡，分枝少而清晰。水樹枝的形成及特點水樹枝形成原因：

1、由于機械損傷，地埋部分的鼠蟻啃咬造成電纜的外護套破損。

2、電纜頭、中間頭等部位密封不良進水受潮。在絕緣層中生成電化樹枝和水樹枝。特別是電纜溝內及土壤中雜質形成的酸堿性溶液的侵入。透過護套達到銅屏蔽層時，或透過絕緣達到芯線處時，與銅屏蔽層芯線發(fā)生化學反應，生成亞硫酸銅等化合物，在電場的作用下，于絕緣中逐漸形成樹枝狀物（也稱電化樹枝）并逐漸發(fā)展后轉化為電通道，導致絕緣擊穿。水樹枝的形成及特點電樹枝特點：1、水樹枝的空隙含有水分，樹枝管大體不連續(xù)，內凝聚有水分，主干樹枝較粗，分枝多而密集。和電樹枝相比，水樹枝在比電樹枝低的多的場強下即可發(fā)生。2、水樹枝延伸最主要的條件是高溫和浸水，這時水樹枝的長度可以達到絕緣厚度的一半以上。3、水樹枝具有消失和重現(xiàn)的特點，有的水樹枝受熱、干燥、抽真空后會消失形態(tài)，浸入熱水中又會重現(xiàn)。水樹枝不會直接導致?lián)舸?，但會使絕緣強度降低，促進老化作用，縮短壽命。水樹枝劣化是交聯(lián)電纜故障的主要原因，約占事故的70%，多發(fā)生與自然劣化。交聯(lián)電纜極易發(fā)生水樹枝，潮濕環(huán)境中的電纜一般3～5年開始生成水樹枝，6～8年后飽和，水樹枝飽和的電纜其絕緣水平急劇下降，最終導致絕緣擊穿、電纜報廢。

水樹枝的形成及特點影響水樹枝生長的因素：1、水樹枝一般是從內半導體層、屏蔽層與絕緣層界面上引發(fā)出來。若絕緣體存在氣隙或雜質，則會在電場方向上產生并加劇蝶形領結狀水樹枝。受半導體層性能和形狀、含水率、電壓等級、電纜溫度以及浸水條件等因素的影響。2、在直流耐壓試驗中，試驗電壓為負極性，而水分為正極性。在試驗時，容易使水分由內襯層向絕緣內部滲透，在一定程度上加快了水樹枝的發(fā)展。另外直流耐壓試驗，有電子注入到交聯(lián)電纜聚合物內部，在半導體層凸出處或微小空隙等處產生空間電荷積累，電纜投運進交流電場后易發(fā)生絕緣擊穿。交聯(lián)電纜水樹枝劣化特征根據(jù)現(xiàn)場運行經驗，水樹枝劣化特征如下：（1）、僅發(fā)生在6kv高壓以上的交聯(lián)聚乙烯電纜中（2）、從投運到擊穿的時間需要數(shù)年至十幾年，大多數(shù)在10年以上。（3）、貫通絕緣體的水樹枝狀劣化，大部分能維持正常工作電壓以上的電壓值，只有在發(fā)生脈沖電壓等異常電壓時才產生破壞。（4）、環(huán)境溫度高時，劣化進程加快。（5）、電纜構造與故障有很大關系，對于用棉帶做基布的半導體層的電纜應特別注意。電纜有水樹枝后為什么有直流分量交聯(lián)電纜有水樹枝后，水樹枝起了整流作用，在運行電壓的負半周，樹枝放電向絕緣注入較多的負電荷；而正半周時，注入的正電荷較少，僅中和了一部分負電荷。這樣在運行電壓的正、負半周反復作用下，水樹枝前端所積聚負電荷逐漸向對方飄移，就象整流作用那樣出現(xiàn)了直流分量，但數(shù)值極小，有時僅幾納安。

銅屏蔽帶接地

電纜外護套故障

銅屏蔽帶斷裂

故障類型

在銅屏蔽一端接地的電纜中當銅屏蔽帶斷裂時，非接地一端的銅屏蔽帶成為非接地狀態(tài)該銅屏蔽上感應出高壓其值為：

其中C1電纜芯線與接地一端銅帶電容；C2非接地接地一端銅帶電容UgUk75C1C1C2℃=＋銅屏蔽斷裂故障

銅屏蔽斷裂故障

這個高壓導致斷裂部位發(fā)生放電往往引起絕緣破壞。其特征為：1、單芯電纜比三芯電纜事故多2、從投運到破壞的時間，從數(shù)周到數(shù)年不等。3、斷裂處的導體電阻增大到數(shù)千歐，不能保護非接地側電纜對地閃絡。4、斷裂部位放電時冒火、冒煙，嚴重時可能引起火災。銅屏蔽接地故障

銅屏蔽接地故障。交聯(lián)電纜銅屏蔽接地故障已逐漸引起現(xiàn)場重視，銅屏蔽和護套絕緣電阻可間接反應電纜內、外護套有無損傷從而判斷電纜是否受潮。高壓單芯電纜銅屏蔽采用一端接地方式時要求該電纜銅屏蔽必須絕緣良好。當銅屏蔽發(fā)生接地時運行中電纜因受到交變磁場的作用，在銅屏蔽產生感應電壓，直接接地端和銅屏蔽絕緣不良處產生環(huán)流。環(huán)流引起發(fā)熱使輸送容量降低，嚴重時可將護套甚至主絕緣燒穿。電纜外護套故障高壓單芯電纜能否安全運行，與其外護套能否安全可靠運行關系密切。電纜護套采用一端接地方式時要求該電纜護層必須絕緣良好。當電纜護層發(fā)生接地時運行中電纜將受到交變磁場的作用，在護套上將產生感應電壓，直接接地端和護套的絕緣不良處產生環(huán)流。環(huán)流使護套發(fā)熱并使輸送容量降低30%左右，嚴重時可將護套燒穿，使主絕緣裸露在外，受潮導致破壞。保障電纜可靠運行的措施從下列幾個方面做好工作，保障電纜的安全健康運行：㈠電纜敷設前后，嚴格按照DL/T596—1996預規(guī)中的要求做好、全項目試驗，并且盡量創(chuàng)造條件，采用交流耐壓試驗；㈡新投運電纜的終端頭、中間頭要嚴格按照DL/T596—1996預規(guī)的附錄E《橡塑電纜附件中金屬層的接地方法》進行施工，在措施上保障電纜在以后的預試中能夠按要求進行各項目檢測；熱縮頭的質量關鍵在于密封。為了把好密封關應嚴格做好一下幾點：1加熱的火候要適當，防止過熱或欠火。熱縮時應保持火炬朝著向前移動的方向，以預熱管材，趕走管內的空氣。并且應不停的移動火炬，避免燒焦管材?；鹁嫜仉娎|方向移動以前，必須保證管子在周圍方向已充分均勻的收縮。2、管子整體熱縮完畢后，管子兩端最后應重復加熱，以保證內部的粘合劑或熱熔膠充分的熱熔密封3、熱縮好壞的判斷。管子熱縮后，表面應光滑、無皺紋、無氣泡，并能清晰地看到內部結構的輪廓。管子兩端的粘合劑或熱熔膠充分熱熔后，應略有外溢現(xiàn)象。保障電纜可靠運行的措施㈢電纜頭制作工藝要規(guī)范精良，半導體層剔除后，應保證絕緣層外表沒有凹凸，光滑無刀痕，應用一般砂紙打磨后再用細砂紙打磨，從粗到細逐步過度，達到絕緣表面光亮平滑，無殘余半導體顆粒；㈣屏蔽層的切斷處，是應力比較集中的地方，這些地方電場比較強，因此對此處均要求包繞應力舒解膠，切斷處的舒解膠填滿纏緊不留空隙，（一定要保證應力控制部件和電纜半導電層可靠接觸）這一措施對改善電場分布消除應力集中，是行之有效的。改善電場分布的應力管等電纜附件安裝位置，應適當，嚴格按照工藝規(guī)程施工。保障電纜可靠運行的措施㈧交接和預防性試驗中，若發(fā)現(xiàn)外護套主絕緣降低后，應尋找故障點并進行修復，防止水分繼續(xù)侵入，腐蝕屏蔽層，引發(fā)水樹枝，影響電纜壽命；㈨電纜施工驗收項目也嚴格按照DL/T596—1996預規(guī)的標準進行，防止傳統(tǒng)工藝方法施工的電纜接入電網(wǎng)中，危及電網(wǎng)的安全運行；㈩運行中應不斷完善檢測手段，實現(xiàn)電纜在線監(jiān)測，防止電纜事故的擴大?？?/p>