一、绪论
交联聚乙烯电缆已广泛运用于供电系统中，是电力行业重要的电气设备之一。其运行中发生故障会影响供电可靠性，甚至给企业带来较大的经济损失，及时修复故障显得尤为重要。10KV电力电缆发生单相故障较多，大部分均可通过单相修复解决，不仅能降低修复成本，还能大大减少抢修时间。
二、引起电缆故障的主要原因
交联聚乙烯电力电缆以其优良的性能，广泛应用于中高压供电系统中。当然，电缆在运行过程中，发生故障是难以避免的。引起电缆故障的主要原因有：
1、机械损伤。厂区内电缆主要是开挖、转角电缆桥架未处理好，地基沉降等外力作用造成的电缆损伤。
2、电缆及其附件施工不当。施工时电缆护层和绝缘损伤、电缆附件安装时尺寸、清洁、密封未做好绝缘受潮损坏。
3、电缆及其附件因制造缺陷；
4、过电压或长时间过流热击穿。
电缆发生故障后，优选方案是：首先对故障定点（直埋电缆还须开挖）；以故障点为中心截去10米左右电缆，重新敷设同样规格长度的电缆；制作2套冷缩式中间接头。因为重新更换一段电缆后，故障部分可以不加分析地彻底去除，并且有了更宽余的操作长度，硅橡胶冷缩式中间接头质量有保证。但它的最大缺陷是：需同规格电缆，如无备品，将延长停电时间；成本高，一次故障的抢修成本在2万元以上。
经过对近几年湛江钢铁3—10KV电缆故障实例分析，除部分机械损坏外，大都为单相故障，主绝缘损坏面积小，线芯没有明显损伤。如主绝缘损坏长度不超过100mm、线芯未受损、未进水受潮的电缆，完全没有必要开断电缆，只需对故障相进行局部修复。
三、电缆故障的修复
3.1电缆接头制作原则是恢复所有电气和机械性能。电气性能恢复的关键是要解决好绝缘和外屏蔽截断处应力集中问题，否则截断处会产生很高的电场，长时间放电便出现击穿故障。电缆修复主要是降低外屏蔽截断处表面电场强度，用应力控制胶带或绕包应力锥以改善电缆外半导电层截断处的应力分布；用优质绝缘材料以提高耐电强度；用半导电屏蔽把尖端和气隙屏蔽到工作场强之外；良好的机械性能恢复可以起到防潮防腐蚀和外力损伤。
3.2我们在这一修复方案中，充分运用了应力处理技术（可以用几何结构法或电气参数应力控制法）和密封处理技术。当然，在实际操作中，我们还应严格控制各部分尺寸；严格各类带材绕包工艺；还应牢记清洁是电缆修复最重要的环节之一，在很大程度上它决定了电缆及其附件的使用寿命。
3.3安装环境：因安装环境的状况间接的影响整个线路的长期运行稳定安全，因此要求安装现场环境温度适宜、干燥、无粉尘烟雾；建议环境温度>5℃，湿度<=70％
3.4修复材料使用3M公司的Scotch系列，主要电气参数如下：
1）130C绝缘带3卷： 介电强度29.5KV/mm ；工作温度90℃； 体积电阻率1015.cm。
2）13号半导电带3卷：体积电阻率103.cm； 最大电流5mA； 工作温度90℃。
3）2220应力消除带1卷：介电常数30。
4）2228防水带6卷，Armorcast装甲带4卷、低压塑料胶布1卷，24号金属编织网带3米、钢带连接铜网带2米、芯线钢箍2只、钢带钢箍2只、120#用砂布、240#用砂布。
3.5修复步骤如下：
1）从电缆桥架上拉出损坏电缆约10米，或开挖足够长的电缆沟，使被修复电缆有一操作弧度；清洁修复部分电缆外表面，按尺寸切剥外护层、钢带、内护层、填充。
2）切除受损绝缘，打磨干净芯线表面（若芯线表面有损伤，且小于20，可以补压一铜接管）。
3）按尺寸清除外半导电带，制作反应力锥，将绝缘和反应力锥部分先用120#布打磨，再用240#砂布抛光；按尺寸制作内半导电和外半导电部分，外半导电在绝缘交界处倒角并打磨光滑。
4）将绝缘、半导电及接管表面清洁处理，芯线外绕包＃13半导电带，半搭盖一个来回，两端各搭盖内半导体5mm。金属屏蔽层断口绕包＃13半导电带，半搭盖一个来回，搭盖金属屏蔽层5mm、绝缘5mm。 金属屏蔽层断口绕包＃2220应力控制带，半搭盖一个来回，银灰色面朝外，从＃13半导电带外侧搭盖金属屏蔽层5mm开始，绕至绝缘，长度55mm。注意各类带材绕包时按200%拉伸绕包。
5）用卡尺测量接管外径最大值φd，绕包＃23绝缘带，绝缘外径包至φd+16mm，绝缘带搭盖＃2220应力控制带外两侧金属屏蔽层各5mm。
恢复外半导电层，半搭盖绕包＃13半导电带一个来回，半导电带搭盖＃23绝缘带外两侧金属屏蔽层各5mm。
6）将铜网套套在整个接头外部并与半导电层表面紧密贴合，两端用恒力弹簧固定，将铜网套的两端反折到恒力弹簧里。
7）用PVC胶带将每相接头外的铜网套固定，并完全覆盖住恒力弹簧及铜屏蔽网的毛边。
8）离外护套口50mm的金属屏蔽层开始，到另一侧离外护套口50mm的金属屏蔽层之间，半重叠绕包#2228防水带一个来回。
9）用宽的PVC带将三相电缆绑扎在一起。
10）清洁外护套口，用＃120绝缘砂纸将外护套口60mm的范围内打毛，从一侧离外护套口60mm处开始，到另一侧离外护套口60mm之间，半搭盖绕包＃2228防水带一层。
11） 在＃2228防水带外半重叠绕包Armorcast 铠装带一层作机械保护，为更好地固化，30分钟后再放上电缆支架或电缆沟内。
12）测试合格后恢复供电。
这一修复方案不需要购置同型号电缆，修复成本低（材料成本3000元左右），开挖量小，可大大缩短事故停电时间。
论文作者:高仕明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：电缆论文; 应力论文; 故障论文; 护套论文; 屏蔽论文; 金属论文; 恒力论文; 《电力设备》2018年第17期论文;