摘 要：随着我国经济的发展和电力市场的不断完善，电力电缆的使用也越来越多，其安全运行也越来越备受关注。而110kV 电缆终端又是电力应用和架构的重要组成部分，其故障分析及防范措施将影响整个电力系统的安全运行。基于此，本文结合电缆终端的故障案例进行故障发生原因分析，然后结合专业知识和实际工作经验，针对性地提出110kV 电缆终端故障防范措施，希望能够为故障的减少处理和各类故障事件的避免提供应的参考，进一步保障电力安全生产。■黄 轲/ 广州供电局有限公司关键词：电缆终端 故障 原因分析 防范措施
1 前 言
随着我国科技的进步和经济的不断发展，人们日常生活和工业等都对电力需求越来越多，这也致使了电力电缆的大量使用，这也就使得电力电缆的安全运行直接决定着电力系统的安全和稳定。据此，进行110kV 电缆终端故障分析和故障防范措施研究，对及时发现和排除电力电缆隐患具有重要意义，也是防止停电、电力安全事故以及电力电缆损坏的重要保障措施。
据统计，目前的电力电缆发生故障中，有很大一部分是由于电力电缆终端导致的，电力电缆的故障占比甚至达到了58%，科学地进行电缆终端故障原因分析和策略研究对于消除电缆安全隐患和保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。
2 电缆终端故障概况
事件1：2019 年3 月，某220kv 变电站站的QB 甲线出现故障，重合闸失败保护，进行测距，其距离变电站站侧0.3km的位置，故障相别A。针对故障情况进行进一步的判断和查找，发现110kVQB 甲线M 塔A 相的电缆终端头尾管的附近有异常，有明显的放电痕迹。
事件2：2019 年11 月，在某220kv变电站的日常维护过程中，发现XS 乙线发生故障，重合闸失败保护。进行进一步的保护测距，发现其局变电站站侧1.8km位置，并通过故障录波测距1.92km。故障相别为C，故障相电流为6728.3A。通过杆塔明显表查询发现，其大约在N12塔附近。在故障发生之后，110kVSA 站10kV#1 分段出发备自投动作，#2 主变供电投入使用，承担全站供电任务。通过进一步的巡查分析发现，110kVXS 乙线N12塔C 相电缆终端头尾管处热缩管裂，其铜芯外露，电缆的主绝缘被击穿。
3 电缆终端故障原因分析
3.1 电缆绝缘问题分析
根据电力电缆的实际故障情况进行解体和检查，发现在终端尾管位置，管内铝护套出现了分化现象，严重的部位甚至出现了穿孔，环氧泥没有全部固化，在铜编织带的表面也不同程度地出现了部分铜绿物质。对穿孔位置进行详细检查发现，其沿电缆的外屏蔽层还存在较为明显的电击灼烧现象，但该位置的铜编织带完好，与铝套的连接依然紧密，但在两者之间有一层白色粉状物质，通过测量发现铜编织带和铝护套之间的电阻阻值为0.785kΩ。
结合上述现象，进行进一步的分析可以得到以下几点电缆绝缘结构异常的原因：
（1）在终端尾管和电缆的铝保护套的连接位置，使用的环氧泥存在未完全固化的现象，所以难以保证严密的防水密封，在长时间的使用过程中就会因为铜铝之间在潮湿的空气环境中发生电化学反应，导致氧化和腐蚀，最终使得铝保护套出现了氧化和穿孔的现象。
（2）终端尾管在接地处理上，是直接接地的，但是相对应的铝护套和铜编织带电阻值较高，所以在电力电缆的运行和工作工程中便会在铝护套上产生感应电压，同时产生泄漏电流。产生的泄漏电流会最终穿过尾管，在这个过程中会依次经过铝护套、电缆绝缘外屏蔽铜网，由于外屏蔽铜网的阻值较大，就会导致更加明显的电流灼烧现象，并伴随局部发热现象。
在此作用下，电缆绝缘屏蔽铜网和电流的主绝缘不断损伤，最终会导致击穿事故。
3.2 安装工艺问题分析
结合事件2 案例进行安装工艺问题的分析，通过巡查和分析情况来看，在C相上铜尾管和铝护套铅封之间焊接不牢，铅封不牢的现象。在该工作环境中长时间运行，受到热胀冷缩的影响，铅封逐渐松脱。这也导致了电位差的出现，铅封和铜尾管之间的电位差将会发生空气击穿放电，放电时产生极高的温度使电缆的主绝缘发生碳化，绝缘的性能会下降，最终发生电缆击穿故障。
4 电缆终端故障防范措施建议
4.1 全面排查铅封情况
在电缆终端检修和维护的过程中，停电之后详细检查电力电缆中的直立式充油电缆终端尾管，对可能出现的铝护套腐蚀情况进行详细的排查，确认其是是否存在虚焊、铅封不牢等现象存在，深入贯彻“预防为主”的工作指南，保障电网的安全稳定运行。并针对检修和维护中发现的各种问题，要进行修复并科学地增加外置铜连接线。
4.2 加强测温预控
要防范电力电缆终端故障，还需要加强日常的巡视，尤其要注重对电力电缆终端的运行状况监测。并科学采用红外测温以及电缆局放等手段，对电缆终端进行科学测试，保证其运行状态的稳定性和安全性。在日常的巡视中，还可以针对性地定期对户外电力电缆终端进行夜晚红外测温，通过观察应力锥和尾管末端的位置，综合测温信息确定其是否存在发热的现象。
4.3 注重电缆试验
电力电缆在采购和使用的过程中，应该严格参照IEC 国际标准，并且在投用之前还要进行严格的测试，保证其不会在使用和电网运行过程中出现质量问题和绝缘缺陷。在电力电缆的测试过程中，可以通过提高交流耐压的试验电压、延长耐压时间等方式，高标准地保证电力电缆质量。如果测试条件达不到，也可以采用24h 空载运行等方式进行电缆试验，将后期电缆终端故障隐患扼杀在摇篮中。
4.4 电缆终端质量控制
要想保证电力电缆终端的稳定运行，最主要的还是要保证电缆质量，这就要求在采购的过程中不仅要对厂家的技术特点和生产能力有一定的了解，还要熟知电缆终端的基本参数。以此为依据选择合适的电力电缆，保证电缆终端工艺能够达到国际水平。
此外，无论是附件材料的采购还是验货环节，都要进行详细的检验和记录，从根源上保障电缆终端的平稳运行。一旦有故障发生，也能够更加便利的查清原因，妥善处理。
4.5 加强安装过程中关键工艺的监管一方面，要明确电缆附件安装工艺监管条例，规范和完善电缆附件安装工艺监管机制。尤其是在电缆的投用和施工过程中要根据工程需要和工程进展，安排相关的专业人才到现场进行监督，保证工程的施工质量。另一方面，电力电缆终端还要结合安装现场的环境条件，不仅要保障电力电缆头的干燥和清洁度，而且还要避免在恶劣天气条件下作业。最后，在电力电缆终端的安装过程中，必须结合安装进展进行施工，且必须有专业技术人员进行操作，防止出现人为失误。要严格核对电力电缆终端施工指导书和质量检查控制卡，保证安装过程中及时、准确、高效地进行人工监督和复核。
5 结 语
电力系统在城市化进程中占着越来越重要的作用，其中电力电缆就是整个电力系统的骨架，若电力电缆发生故障，不仅仅会影响电力企业的正常运作和电力系统的瘫痪，而且还会引发火灾等安全事故。所以，要通过全面排查铅封情况、加强测温预控、注重电缆试验以及电缆终端质量控制等多种手段来为电力市场安全运行保驾护航。
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