交联电缆进水问题分析、处理及预防措施

交联电缆进水问题分析、处理及预防措施

最近，我单位在进行一年一度的电缆预防性试验时，发现有4条YJV22-10 kV一

3×185mm2电缆线路绝缘电阻下降，三相绝缘电阻严重不平衡，初步怀疑电缆可能进水或中间头有问题。为便于分析是哪一段电缆有问题，决定锯开电缆中间头检查。锯开后，发现电缆进水较严重。 1 原因分析

事后，邀请电缆附件供应商一起对电缆中间头进行了解剖，共同对电缆中间头的制作质量进行了检查。

(1)供应商提供的电缆中间头制作图有缺陷。该电缆是2004年6月份投运，供应商随电缆附件提供的安装说明书，与2005年提供给我单位的说明书不一致。两份安装说明书图号、批准人、校对人、作者及日期(1995年2月17日)完全一样，但是两份说明书部分内容却不一样。按2005年提供的说明书制作中间头，防水效果更佳。该供应商作为一家电缆附件的知名公司，在文件质量的管理上存在如此大的漏洞，确实令人感到遗憾。

(2)安装公司在电缆中间头制作工艺上没有严格按说明书执行。说明书中规定用防水带做接头防潮密封，涂胶粘剂一面朝里半重叠绕60mm，施工单位实际只绕了10mm左右，造成中间头两侧搭接处防水效果较差。另外，绕包在电缆外护套口的防水胶带部分绕包错误，涂胶面没有朝里，不能有效阻止水进入。

(3)电缆中间填充物具有吸水功能，电缆进水后，水分子沿着填充物向前渗透。这种渗透作用类似于毛细现象，加剧了电缆的大面积进水。 2 处理方法

本次电缆大面积进水后，如果将进水电缆全部更新，大约要6 km的YJV22-10kV一3×185mm2电缆，价值几百万元。查阅了一些资料，决定对进水电缆采用氮气吹扫处理。

(1)将用户侧变电所进水的进线电缆头割去，用带气嘴的热塑性封头帽封住，并用胶带扎紧，防止氮气吹扫时脱落。

(2)用干燥的氮气通过气嘴从未进水的一端对电缆进行冲气，氮气压力为0.05～0.25MPa。氮气压力不能过高，否则会将电缆外皮吹鼓起。当电缆一头氮气吹扫，另一头没有水汽出现时，加真空泵吸，一吹一吸，加快吹扫进度和提高吹扫效果。氮气排除电缆中水分管路图如图1所示。

图1 氮气排除电缆中水分管路图

氮气吹扫初始，电缆另一头如同打开的水龙头，说明电缆进水严重。由于电缆进水较多（一头进行氮气吹扫时，另一头有成线的水往下流)，经过半年的吹扫，终于将进水电缆吹干。 在吹扫过程中，时值雨季，一次巡线时无意间发现，沿电缆敷设路径有个别地方有气泡冒出，怀疑该处电缆外皮可能受损，开挖后证实该处电缆外皮确实受损，联系厂家进行了修补。 3 处理后试验

为检验进水电缆氮气吹扫效果，进行了如下试验。

(1)取原进水电缆内填充物，进行含水量分析。查阅了有关资料，并与电缆厂家取得了联系，对填充物的含水量没有明确规定。为解决标准问题，将吹扫后的电缆填充物含水量与新购电缆填充物含水量进行对比，试验结果相当。

(2)截取一部分电缆绝缘层，送电缆研究所进行水树枝分析，确定电缆今后的运行寿命。试验结果见表1。产生水树枝的起源多为尺寸为几个微米的杂质。试品一领结形水树枝见图2，试品三发散形水树枝见图3(图2、图3中每一小格为0.01mm)。 表1 试验结果

试验项目

领结形水树枝

0.05～0.14mm 0.15～0.25mm 0.26～0.38mm 最大树枝长度

发散形水树枝

0.25～0.40mm 0.41～0.50mm 0.51～0.60mm 最大树枝长度

单位

试品一

个／cm 个／cm 个／cm mm 个／cm 个／cm 个／cm mm

333333

试验结果 试品二 75 无 无 0.13 无 无 无 -

试品三 477 34 2 0.35 0.25 无 无 0.25

372 无 无 0.13 无 无 无 -

注：试品一和试品二已运行一年，试品三已运行十一年。

图2 试品一领结形水树枝

图3 试品三发散形水树枝

4 预防措施

为了防止今后类似电缆大面积进水事故的发生，应从以下几个方面采取措施。 (1)堵住源头，在电缆采购方面应采取的措施。

①当采用直埋敷设方式，应该购买防水电缆，以防止万一电缆局部进水后，水沿电缆轴向流动，引起大面积电缆报废。

②由于电缆很重，为了防止敷设时，电缆外绝缘被电缆桥架、管道上的毛刺损伤，订货时，要求厂家加厚外护套。

③对沟道、直埋电缆，坚决采用金属铠装、塑料外护套电力电缆。 (2)在电缆敷设方面应采取的措施。

①交联电缆敷设采用支架和沟道敷设，尽量不采用直埋方式。即使直埋，也尽量减少中间头数量。

②保证沟道内排水设施良好，不得出现交联电缆被水长期浸泡的现象。

③为防止施工过程中损坏电缆外绝缘层，影响电缆的使用寿命和正常运行，施工时要防止野蛮施工，电缆穿管的毛刺应打磨干净，防止破坏外护套。电缆敷设后，要沿线对电缆外护套

进行全面检查，发现破损的地方立即进行修补。

④新电缆出厂时，两头均用塑料封套进行了封堵。在用去一段电缆后，仍要将剩余电缆的两头密封好，防止日子久了潮气进入。此外，电缆穿越涵洞等时，因其中可能有积水，电缆头封堵不好可能进水，因此做电缆头时，建议根据情况锯掉一段。

⑤防水带做接头防潮密封，可提高防水效果，使涂胶粘剂粘得更牢。在电缆中间头与原电缆外皮搭接处，电缆外皮应打毛。

⑥电缆附件供应商应严控产品质量和工艺文件质量。 (3)严抓电缆中间头的施工质量。

(4)加强电缆的预防性试验，及时发现本体进水电缆。 5 结语

交联电缆进水后，发生水树枝几乎是必然的结果，只要尺寸较小，对电缆运行的影响可以认为较轻微。但是随着时间的推延，尤其是过去进过水的电缆，则应加强监测，以便及时掌握电缆的绝缘状况变化，防止发生电缆事故。