近年來，隨著國內(nèi)各大城市城網(wǎng)改造的逐步深入以及電纜生產(chǎn)、施工技術(shù)的長足進步，電力電纜線路故障率已經(jīng)較以前有了大幅度的下降，但同發(fā)達國家相比，卻仍有數(shù)倍的差距。
電纜線路故障原因按責(zé)任方大致可以分為：制造質(zhì)量問題、線路系統(tǒng)設(shè)計問題、施工質(zhì)量問題、以及外力破壞。在除外力破壞這一非技術(shù)原因外，現(xiàn)場施工質(zhì)量在眾多原因中應(yīng)該是最難控制的。電纜線路故障原因按發(fā)生部位可以分為：電纜本體問題、電纜附件問題(終端頭、中間接頭、以及接地系統(tǒng))。其中電纜附件故障占有極高比例。
做為電纜施工從業(yè)人員，我所耳聞目睹的眾多電纜附件故障中，因安裝質(zhì)量問題，導(dǎo)致附件進潮或泄漏，進而造成故障的又占有極高比例。這種因為電纜附件安裝中密封不良造成的問題在電纜施工中是具有一定普遍性的，為此，我想同廣大電纜施工業(yè)內(nèi)人士共同探討一下高壓電纜附件制作及搶修中的多重密封。
1、高壓電纜附件多重密封的必要性
目前，在110KV及以上電壓等級電纜線路中，由于交聯(lián)電纜在國內(nèi)外占有絕對主導(dǎo)地位，因此電纜附件技術(shù)主要圍繞交聯(lián)電纜展開。由于各種電纜所用的絕緣材料不同、護層不同、電纜附件的運行條件與周圍環(huán)境不同，對密封的要求自然也就各有差異。
密封對終端頭來說主要是防止絕緣油滲漏。因為電網(wǎng)中，具有油壓補償裝置的變壓器終端、GIS終端或者干式終端所占比例很小，真正大量使用的還是無油壓監(jiān)測、補償裝置的終端，終端一旦漏油后很難確認(rèn)剩余油量多少。而終端內(nèi)油量減少又會導(dǎo)致電場分布的改變，造成內(nèi)絕緣爬距變化，最終導(dǎo)致附件擊穿。對絕緣油滲漏的終端，除了進行必要的監(jiān)測等待停電補油或重新安裝外，目前的堵漏技術(shù)很難解決絕緣油滲漏問題。
密封對中間接頭來說則主要是防水問題。保證中間接頭的密封防水性能至關(guān)重要。因為一旦接頭密封效果不佳，水分進入接頭內(nèi)部，在電泳力的作用下，水分會進入電纜絕緣層內(nèi)部，并且隨著運行時間的延長，在電纜絕緣層中產(chǎn)生水樹枝，最終導(dǎo)致運行電纜擊穿，所以電纜接頭密封不良將嚴(yán)重影響電纜線路的使用壽命。
密封對接地系統(tǒng)來說主要是接地箱的防水問題。因為一旦箱體密封不好進水，導(dǎo)致多點接地，就會引起金屬護層感應(yīng)電流過大，降低載流量，影響運行。
鑒于密封性對電纜附件的重要性，高壓電纜附件施工中很有必要進一步加強多重密封的力度。
2、電纜附件結(jié)構(gòu)中的密封點
盡管在電力系統(tǒng)密封點的考核中，將電纜終端頭定為1個密封點，電纜中間接頭為2個密封點，但在實際施工處理中，電纜附件需要處理的密封點是相當(dāng)多的。
以各種介質(zhì)可能向外或向內(nèi)漏滲的結(jié)合面為密封點，電纜附件的靜密封點有以下幾類：
一對法蘭及密封墊結(jié)合面、應(yīng)力錐與電纜絕緣本體的結(jié)合面、附件金屬套與電纜金屬護層結(jié)合面、終端導(dǎo)電棒處密封面、中間接頭外護套與電纜本體外護套的密封、中間頭絕緣填充物殼體與電纜外護套密封、接地箱箱體及地線進線孔密封。
這些密封點有的單獨存在，有的則是幾種組合在一起，以多重密封的形式完成電纜附件的密封。
3、電纜附件安裝中常用的幾種密封技術(shù)
應(yīng)力單元密封(預(yù)制及冷縮附件產(chǎn)品)：
通過應(yīng)力錐與電纜絕緣層外徑的過盈量配合，依靠錐體自身橡膠彈力所具有的一定密封作用，有時還可采用密封膠及彈性夾具增強密封。另外也需借助硅脂潤滑安裝界面，填充界面中的氣隙。
封鉛：
在金屬護套電纜的中間接頭和戶外終端頭的密封方法中，封鉛是最普遍的一種密封方式。雖然封鉛的工藝較復(fù)雜，但由于其密封性能可靠，又有良好的機械強度和耐老化性能，因此仍被廣泛應(yīng)用。因為交聯(lián)電纜不能象充油電纜那樣根據(jù)是否漏油來考察封鉛的質(zhì)量，所以要保證封鉛質(zhì)量，鉛封應(yīng)分兩次進行，第一次封堵，第二次成形和加強，鉛封必須密實無氣孔。
O型圈(法蘭)：
由于制造費用低及使用方便，因而被廣泛應(yīng)用在各種動、靜密封場合。O型圈是一種自動雙向作用密封元件，安裝時其徑向和軸向方面的預(yù)壓縮賦于O型圈自身的初始密封能力。
O型圈在使用過程中因受壓力作用變形而產(chǎn)生的反彈力給予被密封面一初始壓縮應(yīng)力，從而起到預(yù)密封作用。當(dāng)受預(yù)密封作用的O型圈受流體壓力作用時，隨流體壓力增大，傳遞壓力越大，密封作用越大，從而達到自密封作用。
在實際運行中，一個電纜頭往往要運行幾十年，膠墊在長期的運行中有可能失去彈性，變硬、變脆，甚至發(fā)生龜裂，結(jié)果失去防水密封作用，因此在施工中應(yīng)綜合考慮其材質(zhì)、壓縮量等性能。
帶材(包纏)：
防水/密封帶材：乙丙橡膠自粘帶適用于大部分電纜護套材質(zhì)，如：聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、油基橡膠和乙丙橡膠等。電纜附件與聚氯乙烯護套接口處，其外部密封可直接包聚氯乙烯帶，但其性能較差，只適用于一般密封，不能依靠其作長期密封;對聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯護套電纜，由于其為非極性材料無法直接粘合，因此通常增繞自硫化乙丙橡膠帶后再包纏聚氯乙烯帶，乙丙橡膠帶在硫化過程中與聚乙烯或膠聯(lián)聚乙烯緊密地粘合在一起形成一個良好的密封層。
熱縮：
就是將熱縮管材套于預(yù)定的粘合密封部位，并在粘合部位涂上熱溶膠或密封防水膠，當(dāng)加熱到一定溫度后，熱收縮管即收縮，熱溶膠溶化，待自然冷卻后即形成一道良好的密封層。熱溶膠在此起填充、粘合和密封的作用。
環(huán)氧膩子(A/B組分)：于終端/接頭尾管處，使用A/B組分環(huán)氧膩子混合物，待其固化后，以達到機械保護與防水密封的效果。
環(huán)氧/玻璃絲帶：于終端/接頭尾管封鉛或環(huán)氧膩子固化物外，包纏環(huán)氧樹脂液體浸漬玻璃絲帶，待其固化后，以達到機械保護與防水密封的效果。
絕緣填充物：主要為電纜中間接頭所使用瀝青基或硅橡膠基絕緣填充物，待其固化后，結(jié)合外殼，以達到機械保護與防水密封的效果。
硅脂：通常硅脂僅為金屬件與橡膠件或橡膠件間的潤滑成分，但考慮到其憎水特性，某些非關(guān)鍵部位，也可做輔助防水材料。
地線處理：在接地電纜銅芯上用浸錫的方法增加不少于60mm的阻水段。 采用兩次搪鉛的方法，先按照以往工藝進行搪鉛以保證銅管與鉛包之間的密封，
用密封膠泥填充接地電纜與熱縮管之間的空隙，在阻水段和接地電纜銅芯散開處用密封膠泥形成阻水結(jié)構(gòu)。
4、密封不良的案例：
因施工質(zhì)量原因造成的嚴(yán)重密封缺陷一般在投運前或投運后一兩年內(nèi)就會出現(xiàn)故障，而一些小的問題可能就成為長期運行的隱患。采用專業(yè)的施工隊伍和加強接頭安裝人員的技術(shù)水平和質(zhì)量意識是減少此類電纜事故的重要途徑。
案例1：因密封處理不良導(dǎo)致GIS終端漏油事故的案例。GIS終端運行時間兩年。事故原因：電纜終端出線桿上有一條縱向滑痕，因為GIS內(nèi)氣壓比接頭內(nèi)油壓高很多，所以SF6氣體順著滑痕進入電纜終端，終端下密封在高氣壓下失靈，絕緣油全部瀉出，GIS電纜倉氣壓降低后報警
案例2：新設(shè)中間接頭密封不良進水的案例。新設(shè)220KV電纜中間接頭。投運交接試驗前發(fā)現(xiàn)接頭銅套內(nèi)進水。事故原因：中間接頭銅套密封法蘭盤與O型圈配合不當(dāng)。
案例3：新設(shè)中間接頭密封不良進水的案例。新設(shè)220KV電纜中間接頭。投運交接試驗不過。事故原因：解剖發(fā)現(xiàn)絕緣膠凝固不良、地線護套料與其結(jié)合不良，導(dǎo)致接頭進水。
案例4：因密封處理不良導(dǎo)致戶外終端漏油事故的案例。220KV電纜終端運行時間兩年。運行人員例行檢查發(fā)現(xiàn)終端漏油。事故原因：封鉛僅做一次并且開裂，導(dǎo)致絕緣油泄漏。
案例5：因密封處理不良導(dǎo)致地線箱進水的案例。110KV電纜線路。投運時間三年。運行人員例行檢查發(fā)現(xiàn)金屬護層感應(yīng)電流過大。事故原因：地線箱密封膠條異位，導(dǎo)致進水，造成線路多點接地。
5、預(yù)測趨勢
1、目前電纜附件施工鮮有密封新技術(shù)出現(xiàn)，只能結(jié)合地區(qū)地質(zhì)及氣候條件及產(chǎn)品特點，科學(xué)進行密封方式的組合，以多重密封確保電纜附件的密封效果。
2、線路運行壽命后期的電纜附件密封修補
本文中涉及的密封技術(shù)及密封方式主要針對新設(shè)和投入運行初期(1-5年內(nèi))的電纜附件密封。由于運行中期(5-25年內(nèi))電纜本體和附件基本進入穩(wěn)定時期，線路運行故障率較低。而線路運行后期(25年后)，電纜本體絕緣樹枝老化、電-熱老化以及附件材料老化加劇，電力電纜運行故障率大率幅上升。故障主要原因是電纜本體絕緣樹枝狀老化擊穿和附件呼吸效應(yīng)進潮而發(fā)生沿面放電。為此業(yè)內(nèi)人士極有必要對此類電纜附件的密封補救方法做進一步的研究。
3、不停電處理電纜附件密封缺陷
除新設(shè)電纜附件密封缺陷處理外，其他情況下，密封缺陷的搶修處理中都涉及線路的停電問題?？紤]到線路的停運考核指標(biāo)以及停電將造成的經(jīng)濟損失和不良社會效應(yīng)，業(yè)內(nèi)人士更有必要對不停電處理電纜附件密封缺陷的密封補救方法做進一步的研究。
德標(biāo)機械專業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)電力產(chǎn)品(冷縮電纜附件)新型液態(tài)硅膠注型機，設(shè)備具有一拖三功能，可以同時給3臺平板硫化機供料，簡單操作，按照需求設(shè)置相對應(yīng)的工藝參數(shù)即可實現(xiàn)，工藝可遙控器控制，省時省力。電力行業(yè)客戶案例：國家電網(wǎng)丨永固集團丨固力發(fā)集團丨南瑞集團丨寶雞高壓丨雙豐電力丨七星電力丨科德電氣︱等代表性企業(yè)。
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