高壓交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電力電纜已廣泛應用于電力系統(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量決定了整個電纜工程的質量，尤其是工藝尺寸偏差將導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、應力錐、保護管、法蘭、壓緊裝置；

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

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

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

6、拋光絕緣處理：用玻璃條去掉半導體 817mm（從導體引出棒頂端算起），半導體端部處理成20mm 斜坡狀。絕緣端部處理成15mm 的可調整絕緣斜坡，與半導體斜坡形成光滑過渡。確保絕緣直徑大于應力錐內徑 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、半導電層及屏蔽層處理：主要是清潔電纜絕緣及半導體表面，外半導電層成型，按50%搭接包繞ACP帶、金屬屏蔽網帶、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、應力錐：在插入應力錐前，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 形圈是否在相應位置）。在電纜絕緣表面及應力錐內部均勻地、薄薄地涂一層硅油，然后套入應力錐（核對其定位尺寸）

9、組裝、緊固：清洗環(huán)氧絕緣體（套）的內部表面以及密封面并吹干，將應力錐的外表面及環(huán)氧絕緣體的內斜面擦凈，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體引出棒上端面的距離Q值。安裝導體固定金具，核對其上端面距導體引出棒上端面距離P值。安裝緊固其它部件，調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雖然存在對應電纜截面正確選擇導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、或相關尺寸工藝差別不顯著，往往會產生一些差錯。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

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

圖1 ACP帶、金屬屏蔽網帶、PVC保護帶包繞部位

圖1中括弧外數(shù)字對應1200mm2以下截面電纜，括弧內數(shù)字則對應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體引出棒端部算起，而非導體端部算起。

上述尺寸發(fā)生差錯的后果是，當括弧內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的基礎上進行的，此步的一個關鍵是要核對好應力錐的插入位置，如圖2所示，應力錐插入后其下端距離PVC和ACP包繞起點20mm。

圖2 應力錐的插入位置

應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力錐的正確裝配。工序8中應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（括弧內對應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，對電場應力的控制將達不到設計預期，相關研究表明此種情況下的局放電壓根據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），以國內某公司產品為例，對應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腔空間尺寸配合不符合設計要求，將導致場強異常，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生較大的環(huán)流，導致框架焊縫產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)指導書和質量檢查簽證卡，任何部件差異、尺寸差異、工藝要求差異等都必須在作業(yè)指導書和質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（主要指相關產品的廠家和電纜所之類）的專業(yè)技術人員，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。

高壓電纜終端的安裝質量決定了整個電纜工程的質量，尤其是工藝尺寸偏差將導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)指導書和工藝質量簽證控制卡，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》，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。