在預制型電纜中間接頭安裝過程中,XLPE電纜的銅屏蔽層、半導體屏蔽層、絕緣層、線芯都必須進行剝切,在電纜接頭線芯和屏蔽層的切斷處,會產生電應力集中現象,電場強度大是整個接頭的薄弱環節。同時,現場條件較差和安裝工人的疏忽,不可避免會侵入灰塵、導電微粒、氣隙、水分等雜質,因而導致中間接頭存在諸多潛伏性故障隱患。根據現場故障勘察發現,電纜接頭主要存在4種故障缺陷:線芯毛刺、內部氣隙、導電微粒、沿面滑閃。這四種缺陷在中間接頭制造和安裝過程中表現為以下4種形式:
①剝切電纜半導體屏蔽層時,刀痕過深使主絕緣層表面有傷痕,存在氣隙。
②電纜半導體屏蔽層剝切后,沒有清除干凈,其半導體殘留在主絕緣層上,或清擦時沒有遵循工藝要求,來回擦洗,留下隱患;另一種則是在安裝過程中,由于環境因素,有金屬導電顆粒進入中間接頭,產生閃絡放電。
③電纜線芯壓接后,連接管壓坑變形有、棱角,造成電場畸變,局部場強集中產生放電。
④冷縮硅橡膠套管是預制成型附件,必須與電纜截面相配套。做接頭前如沒有認真檢查是否配套,事必造成收縮不緊密而不能保證界面壓強,導致雜質侵入氣隙或受潮。
(a)內部氣隙模型
(b)內部毛刺模型
(c)沿面放電模型
(d)懸浮電位模型
預制型中問接頭內部4種絕緣缺陷模型
由于中間接頭存在多層復合界面,加之影響絕緣強度的因素很多,因此缺陷模型的研究難度較大,制作時考慮的因素較多。國內外學者對電纜中間接頭局部放電缺陷模型研究不多,參考文獻較少,沒有非常成熟的模型。其中,國內華北電力大學所設計的4種缺陷模型和附件試驗平臺有一定代表性,并取得一定成果(上圖所示)。但放電裝置與中間接頭實際結構有一定的差異性,因此有必要在放電模型設計的合理性和模擬的真實性上繼續研究。
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