高壓交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電力電纜已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，但電纜終端附件的事故屢有發(fā)生，影響了整個電纜乃至相應(yīng)系統(tǒng)的安全可靠性。從某種意義上講，高壓電纜終端的安裝質(zhì)量決定了整個電纜工程的質(zhì)量，尤其是工藝尺寸偏差將導(dǎo)致終端擊穿的嚴重后果。

因此，熟悉高壓電纜終端安裝工藝要求，分析其出現(xiàn)差錯的可能性，制定相應(yīng)的防范和糾正差錯的措施，將有助于保證高壓電纜終端的安裝質(zhì)量。本文以220KV XLPE電纜終端為例，就此進行了探討和案例介紹。

220KV高壓電纜終端頭工藝流程簡介?

以沈陽古河220kV 單芯波紋鋁護套XLPE電纜變壓器側(cè)油浸式終端（置于變壓器油中）安裝施工為例，其工藝流程如下：

1、作業(yè)條件與安健環(huán)措施檢查：環(huán)境濕度不大于80%，溫度不低于5℃，施工腳手架子與電纜終端固定架子分離開；

2、清點電纜附件數(shù)量、規(guī)格：主要有瓷套、引出棒、應(yīng)力錐、保護管、法蘭、壓緊裝置；

3、預(yù)切斷電纜：將電纜垂直豎立，確定預(yù)切和最終切斷位置，并在預(yù)切電纜處切斷電纜；

4、電纜終端區(qū)段表面處理：主要進行石墨層處理、預(yù)鉛封、電纜校直、端部導(dǎo)體處理；

5、導(dǎo)體引出棒壓接：用規(guī)定的模具壓接導(dǎo)體引出棒（不同截面采用相應(yīng)特定壓模），并去掉毛刺，表面清潔；

6、拋光絕緣處理：用玻璃條去掉半導(dǎo)體 817mm（從導(dǎo)體引出棒頂端算起），半導(dǎo)體端部處理成20mm 斜坡狀。絕緣端部處理成15mm 的可調(diào)整絕緣斜坡，與半導(dǎo)體斜坡形成光滑過渡。確保絕緣直徑大于應(yīng)力錐內(nèi)徑 1～2.5mm，并保持表面的圓滑形狀。用先粗后細砂布帶將電纜絕緣表面拋光，最后用320#砂布帶拋光（拋光部位按照安裝圖紙操作），然后確認電纜絕緣表面沒有劃痕；

7、半導(dǎo)電層及屏蔽層處理：主要是清潔電纜絕緣及半導(dǎo)體表面，外半導(dǎo)電層成型，按50%搭接包繞ACP帶、金屬屏蔽網(wǎng)帶、PVC保護帶（此步核對包繞起點位置尺寸）；

8、套入保護管、法蘭、壓緊裝置、應(yīng)力錐：在插入應(yīng)力錐前，依次將電纜保護管、壓緊裝置、法蘭、絕緣法蘭及FRP管、連接法蘭的下法蘭套入電纜（注意檢查O 形圈是否在相應(yīng)位置）。在電纜絕緣表面及應(yīng)力錐內(nèi)部均勻地、薄薄地涂一層硅油，然后套入應(yīng)力錐（核對其定位尺寸）

9、組裝、緊固：清洗環(huán)氧絕緣體（套）的內(nèi)部表面以及密封面并吹干，將應(yīng)力錐的外表面及環(huán)氧絕緣體的內(nèi)斜面擦凈，并涂上硅油。安裝環(huán)氧絕緣體、上部金具，核對環(huán)氧絕緣體上部電極到導(dǎo)體引出棒上端面的距離Q值。安裝導(dǎo)體固定金具，核對其上端面距導(dǎo)體引出棒上端面距離P值。安裝緊固其它部件，調(diào)整并測定壓緊裝置彈簧長度及法蘭間隙；

10、封鉛及電纜固定；

11、連接接地電纜；

12、清理現(xiàn)場完工。

在上述工藝流程中，工序7、8、9往往容易產(chǎn)生差錯。

220KV高壓電纜終端頭工藝差錯的可能性分析?

從上述工藝流程及其內(nèi)容看，工序1～4、6由于具有通用性，基本不會出現(xiàn)差錯，工序5雖然存在對應(yīng)電纜截面正確選擇導(dǎo)體引出棒及其壓接模具口徑的問題，但由于施工人員每一次都會面對此明顯的選擇性問題，因此一般也不會出錯。

現(xiàn)場實踐表明，工序7、8、9由于部件的標示不明顯、或相關(guān)尺寸工藝差別不顯著，往往會產(chǎn)生一些差錯。工序10在電纜固定中也會出現(xiàn)施工錯誤。

1）工序7的差錯分析

在進行半導(dǎo)電層及屏蔽處理過程中，包繞ACP帶、金屬屏蔽網(wǎng)帶、PVC保護帶的起點位置尺寸隨對應(yīng)的電纜截面有所不同，如圖1所示。

圖1 ACP帶、金屬屏蔽網(wǎng)帶、PVC保護帶包繞部位

圖1中括弧外數(shù)字對應(yīng)1200mm2以下截面電纜，括弧內(nèi)數(shù)字則對應(yīng)1200mm2及以上截面電纜。如果有多種截面規(guī)格電纜同時或先后制作終端頭，則有可能將該尺寸搞混。

另外，包繞是從起點向鋁護套方向進行，包繞起點位置尺寸是從導(dǎo)體引出棒端部算起，而非導(dǎo)體端部算起。

上述尺寸發(fā)生差錯的后果是，當括弧內(nèi)的尺寸被改為括弧外數(shù)值后，縱向電場分布將受到影響，通常均勻性會變差，不利于局放量的控制。

2）工序8的差錯分析

工序8是在工序7的基礎(chǔ)上進行的，此步的一個關(guān)鍵是要核對好應(yīng)力錐的插入位置，如圖2所示，應(yīng)力錐插入后其下端距離PVC和ACP包繞起點20mm。

圖2 應(yīng)力錐的插入位置

應(yīng)力錐的作用在于改善絕緣屏蔽切斷處的電場分布，降低電暈產(chǎn)生的可能性，保證電纜的運行壽命，而這一作用的保障前提則是應(yīng)力錐的正確裝配。工序8中應(yīng)力錐的插入位置同樣以1200mm2截面為界，有2個不同的位置尺寸（括弧內(nèi)對應(yīng)1200mm2及以上截面），工序7的正確并不能保證工序8的正確。

當選擇錯誤時，對電場應(yīng)力的控制將達不到設(shè)計預(yù)期，相關(guān)研究表明此種情況下的局放電壓根據(jù)錯位情況可能明顯降低。

3）工序9的差錯分析

工序9是組裝環(huán)節(jié)，除要核對相關(guān)尺寸，還要首先核對被組裝部件規(guī)格是否正確。

實踐表明，該環(huán)節(jié)較易出錯的是以大代小地用錯環(huán)氧絕緣體（套），以國內(nèi)某公司產(chǎn)品為例，對應(yīng)240mm2～1800mm2電纜的終端頭環(huán)氧絕緣體其外部尺寸皆一樣，但其內(nèi)腔尺寸又以1200mm2為界，分為I型、II型等。

而這種區(qū)分的標示（I型、II型等）一般打在環(huán)氧絕緣體上部電極端面上，容易被人忽視，從而可能導(dǎo)致將適用于1200mm2及以上截面電纜的終端環(huán)氧絕緣體錯用于1200mm2以下截面電纜的終端。

這種差錯的后果除剩下的小規(guī)格環(huán)氧體無法使用外，更嚴重的是被錯裝環(huán)氧絕緣體的電纜終端由于內(nèi)腔空間尺寸配合不符合設(shè)計要求，將導(dǎo)致場強異常，引發(fā)放電故障。

此外，在裝配終端上部屏蔽罩時，要注意不得破壞或隨意更換其上的半導(dǎo)電紙，否則會影響其屏蔽均勻電場的效果。

4）工序10的施工錯誤分析

工序10錯誤往往發(fā)生在電纜固定方法，如圖3示，三根單相電纜（圖中黑圈）被分別固定在電纜支架的三個獨立方框中，由于支架及固定用橫擔通常是鍍鋅角鋼材料，滿足閉合電磁回路條件，因此電纜運行中將在支架的方框中產(chǎn)生較大的環(huán)流，導(dǎo)致框架焊縫產(chǎn)生異常溫升和電腐蝕，并且促使局部的外部熱阻增大，進而影響電纜的載流量。

圖3 錯誤的電纜固定方法

正確的固定方法應(yīng)如圖4所示，用非磁性卡套將三根單相電纜固定在同一根橫擔上，處于同一個金屬框架中，這樣由于三相對稱的原因，框架中便無明顯的環(huán)流流過（僅有不平衡電流引起的微小渦流），從而避免了圖3固定方法的缺點。

圖4 正確的電纜固定方法

防止電纜終端頭工藝差錯的措施?

任何人為差錯都可防止，為了有效地避免本文前述所分析的各類可能的差錯，首先要從作業(yè)文件著手，要有詳細、具體的電纜終端頭施工作業(yè)指導(dǎo)書和質(zhì)量檢查簽證卡，任何部件差異、尺寸差異、工藝要求差異等都必須在作業(yè)指導(dǎo)書和質(zhì)量檢查簽證卡中具體反映出來，避免采用諸如“是否符合要求”、“是否正確”、“是否合格”等非具體的判斷格式。

在此基礎(chǔ)上，嚴格作業(yè)文件的校對和審核，審核人員必須是專業(yè)部門（主要指相關(guān)產(chǎn)品的廠家和電纜所之類）的專業(yè)技術(shù)人員，只有如此，才能確保施工階段有可操作性強、全面具體、正確無誤的作業(yè)指導(dǎo)文件。

加強發(fā)貨、到貨驗收環(huán)節(jié)的檢驗和記錄，一方面從材料源頭降低發(fā)生差錯的機率，另一方面也為一旦有差錯發(fā)生時，通過物料環(huán)節(jié)的追溯準確判斷差錯環(huán)節(jié)提供可以置信的依據(jù)。

高壓電纜終端的安裝質(zhì)量決定了整個電纜工程的質(zhì)量，尤其是工藝尺寸偏差將導(dǎo)致終端擊穿的嚴重后果，為減小和避免高壓電纜終端施工的差錯，必須詳細編制、認真校對、嚴格審核、現(xiàn)場全面簽證高壓電纜終端安裝作業(yè)指導(dǎo)書和工藝質(zhì)量簽證控制卡，并加強附件材料的發(fā)貨、到貨驗收環(huán)節(jié)的檢驗和記錄。一旦發(fā)生差錯，必須查清原因并根據(jù)情況妥善處理，既要保證安全可靠，又要減少不必要的返工和浪費。

本文編自《電氣技術(shù)》，標題為“220kV高壓電纜終端頭工藝差錯分析及防范措施”，作者為周多軍。