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2、故障情況
2008年3月20日夜間，山東某礦井下中央變電所2#高壓配電開關(guān)發(fā)生短路跳閘故障，該高壓開關(guān)帶線路為240平方毫米銅芯交聯(lián)聚乙烯電力電纜，中間有四個(gè)冷縮電纜中間接頭，是變電所進(jìn)線電纜，在變電所做好措施后用兆歐表判斷為電纜故障。通過測(cè)尋定位，故障點(diǎn)鎖定在井筒處第二個(gè)冷縮電纜中間接頭，此接頭于2001年電纜鋪設(shè)安裝時(shí)制作，并經(jīng)耐壓試驗(yàn)后投入運(yùn)行，一直運(yùn)行良好，事故的發(fā)生引起了相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)的重視，要求分析事故，盡快查出原因。
3、原因分析
在深電電力設(shè)備發(fā)展有限公司技術(shù)人員的配合下很快找出了事故的原因所在，冷縮電纜接頭，現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單方便，其硅橡膠復(fù)合絕緣套管具有彈性，只要抽出內(nèi)芯尼龍支撐條，可緊緊貼服在XLPE電纜上，不需要使用加熱工具，克服了熱縮材料的缺點(diǎn)(熱縮附件沒有彈性，在電纜運(yùn)行時(shí)熱脹冷縮的過程中，會(huì)與電纜本體之間出現(xiàn)間隙)。我礦在安裝時(shí)廣泛推廣冷縮電纜中間接頭新工藝，由于當(dāng)時(shí)對(duì)該項(xiàng)新工藝的操作掌握也有不足之處，因而對(duì)該起故障很有必要進(jìn)行認(rèn)真分析，查找原因，從中吸取教訓(xùn)，采取措施，提高施工質(zhì)量，確保電纜線路的安全運(yùn)行。
我們知道，電纜接頭的電場(chǎng)是一個(gè)畸變電場(chǎng)，造成電場(chǎng)畸變的主要原因是：做接頭時(shí)，電纜的銅屏蔽層、半導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、線芯都必須進(jìn)行剝切，在電纜接頭線芯和屏蔽層的切斷處，會(huì)產(chǎn)生電應(yīng)力集中現(xiàn)象，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，是整個(gè)接頭的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)條件較差，不可避免會(huì)侵入灰塵、氣體、水分等雜 質(zhì)。因而導(dǎo)致絕緣發(fā)生擊穿的主要原因是什么還需進(jìn)一步分析。
為便于分析，在現(xiàn)場(chǎng)將故障電纜中間接頭鋸掉，就地進(jìn)行了解剖，發(fā)現(xiàn)
1) 電纜中間接頭外觀完好，沒發(fā)現(xiàn)燒蝕空洞
2) 拋開外鎧甲和防水膠帶后發(fā)現(xiàn)里面有明顯的碳化煙黑。
3) 將每一相冷縮硅橡膠絕緣套管剖開后，其中有兩個(gè)電纜絕緣層表面有明顯放電碳化通道，該通道從線芯一直到電纜硅橡膠復(fù)合絕緣套管外。由此可見，該電纜擊穿是接頭處絕緣表面放電造成的，說(shuō)明冷縮套管與電纜絕緣表面結(jié)合處存在氣隙、雜質(zhì)形成的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成短路故障
眾所周知，雜質(zhì)、氣隙、受潮是造成固體絕緣介質(zhì)沿面放電的主要原因，所以可能導(dǎo)致冷縮接頭絕緣擊穿的原因有以下幾方面，即制作工藝，敷設(shè)環(huán)境及外力破壞。
1) 制作工藝方面可能存在以下原因
(1) 剝切電纜半導(dǎo)體屏蔽層時(shí)，刀痕過深，使主絕緣層表面有傷痕，容易存在氣隙。
(2) 電纜半導(dǎo)體屏蔽層剝切后，沒有清除干凈，其半導(dǎo)體殘留在主絕緣層上，或清擦?xí)r沒有遵循工藝要求，來(lái)回擦洗，留下隱患，產(chǎn)生閃絡(luò)放電。
(3) 電纜線芯壓接后，連接管壓坑變形有尖端、棱角，造成電場(chǎng)畸變，局部場(chǎng)強(qiáng)集中，產(chǎn)生尖端放電。
(4) 冷縮硅橡膠套管是預(yù)制成型附件，必須與電纜截面相配套。做接頭前如沒有認(rèn)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(qiáng)，導(dǎo)致雜質(zhì)侵入氣隙或受潮。
(5) 制作該冷縮頭時(shí)，硅橡膠絕緣套管收縮后，兩端口未作任何密封處理，這是導(dǎo)致潮氣侵入的重要原因。
(6) 制作冷縮接頭時(shí)，因三相冷縮絕緣套管同在中心位置，由于不平整，包繞防水帶中會(huì)有皺折，造成包纏不緊密，這也是導(dǎo)致接頭進(jìn)水受潮的重要原因之一。
(7) 半導(dǎo)體屏蔽切削尺寸不合適和銅屏蔽的恢復(fù)不到位是造成短路故障的主要原因。
2) 敷設(shè)環(huán)境及外力破壞
(1) 井下環(huán)境潮濕，大巷經(jīng)常用水沖刷防塵
(2) 查閱資料和工作日志得知，此處電纜為配合礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，進(jìn)行過多次整改和起落
(3) 經(jīng)過回憶，此電纜接頭在放落地面過程中成被水泡過
綜合以上分析，可以得出以下結(jié)論，由于電纜的起落搬遷和移動(dòng)，可能造成電纜中間盒的損壞。大巷的沖刷以及水泡可使冷縮電纜中間接頭或則電纜其它外護(hù)套破損處進(jìn)水浸入到冷縮電纜中間接頭中，再加上冷縮中間接頭的制作工藝存在瑕疵，就造成了此次事故的發(fā)生
4、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和處理對(duì)策
為吸取事故的教訓(xùn)，杜絕類似事故的發(fā)生，在今后的工作中還應(yīng)做到：
1) 加強(qiáng)工作責(zé)任心，在搬遷移動(dòng)電纜時(shí)一定要加強(qiáng)對(duì)電纜中間接頭的保護(hù)，避免讓其受力。
2) 對(duì)于可能淋水和水沖刷的地方要加以保護(hù)，避免淋水
3) 電纜落地要嚴(yán)禁水浸
4) 對(duì)電纜的制作要嚴(yán)格按照工藝要求去做
5) 電纜絕緣層剝切后，應(yīng)用細(xì)砂紙仔細(xì)打磨主絕緣層表面，使其光滑無(wú)刀痕，無(wú)半導(dǎo)體殘留點(diǎn)。清洗絕緣層必須用清洗溶劑從線芯向半導(dǎo)體屏蔽層方向，千萬(wàn)不能用接觸過半導(dǎo)體屏蔽層的清洗紙清洗主絕緣層表面。
6) 線芯壓接以后，應(yīng)用銼刀、砂紙仔細(xì)地打磨以消除棱角和尖端，并注意金屬粉屑不得殘留在絕緣層表面上。
7) 在制作電纜接頭過程中應(yīng)特別注意保持清潔，同時(shí)應(yīng)盡量縮短制作時(shí)間，電纜剝切后，在空氣中暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，侵入雜質(zhì)、水分、氣體、灰塵等的可能性就越大，從而影響接頭質(zhì)量。因此要求在施工之前充分做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，保證制作時(shí)不間斷，一氣呵成。
8) 制作冷縮接頭前要認(rèn)真檢查電纜附件與電纜是否配套，這樣才能嚴(yán)格控制冷縮硅橡膠絕緣套管的過盈量，保證其有足夠的握緊力，使界面接觸緊密，沒有氣隙。
9) 分別在收縮后各相硅橡膠復(fù)合絕緣套管的兩端口處包繞半導(dǎo)體自粘帶。這樣，既能使硅橡膠套管外半導(dǎo)體層與電纜外半導(dǎo)體屏蔽層良好接觸，又能起到軸向防水防潮的作用。
10) 包繞自粘性防水帶，是冷縮接頭的防潮密封關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包繞自粘性防水帶前，要徹底的清潔和打磨電纜頭兩端的電纜外護(hù)套，然后再以半重疊法從接頭一端起向另一端包繞，然后再?gòu)倪@一端反方向包繞到起始端，繞包兩層。每層包纏后，要用雙手依次緊握一遍，使之更好地粘合。包繞時(shí)一定要拉力適當(dāng)，做到包纏緊密無(wú)縫隙。
11) 最后包繞鎧甲時(shí)要適當(dāng)加力，使之纏繞更緊密，以增加冷縮電纜中間街頭的強(qiáng)度，從而防止外力的破壞。
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