摘要：目前我国经济的发展和科学技术的提高，电力行业发展也十分快速。电力电缆在供配电网络中的重要地位愈发凸显。与架空线路相比，其具有：美化环境、节省空间位置、同一地下电缆通道可容纳多回电缆线路、受自然气象影响小、安全可靠性较高、运维成本较低等优势。对于易燃易爆的石化企业来说，尤其适合。但是高压电缆中间接头的绝缘性能将直接影响到整条电缆线路的安全运行，必须高度重视。历数近年的几起重大电网事故，均由电缆故障引起。

关键词：中间接头;制作工艺;绝缘性能

引言

电力电缆故障多发生于中间接头位置，而施工缺陷是引发中间接头故障最主要的原因。为评估电缆中间接头典型施工缺陷的危害性，目前学界主要采用共混改性、聚合物链段接枝极性基团、纳米掺杂改性及制备高纯净绝缘料等方法来进行控制，改性后的直流XLPE电缆绝缘对空间电荷产生的抑制效果均有所提升。

1高压电缆中间接头设计和材料对绝缘性能的影响分析

电缆设计是电缆中间接头质量的根本，但在一些制作工艺中却存在着介绍不详或参数不合理的情况。如：制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量，而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量，效果如何无法确定;施工条件只要求干燥、清洁，却对空气湿度和清洁度没有具体要求，留给施工人员的选择性过大等。电缆中间接头零配件质量缺乏标准规范要求，对绝缘性能的影响难以把握。在制作过程中使用的零配件包括带材、硅脂、金属连接线等，其生产过程主要由厂家自己控制，缺乏统一的质量控制标准和监管措施。另外，电缆接头内交联聚乙烯电缆本体可能存在微孔、杂质、突起等质量问题，若是发生故障，则原因很难分析、判断。

2电缆中间接头制作工艺

2.1外观不光滑

通过对挤出材料、挤出温度、生产速度、挤出模具、冷却因素（水温、流量、绝缘线与滑槽的相对位置）、挤塑模具加工光洁度及清理、导线通道的机械损伤等综合因素，调整控制产品外观，具体进行以下操作：现场工艺技术人员检查绝缘材料有无质量问题;提高外皮挤出机加热温度;按规定的线速度生产;停机拆除模具彻底清理;调整冷却水流量及热水槽水温;调整滑槽位置;检查单线通道，消除不良影响。

2.2绝缘电阻检测

绝缘电阻是绝缘电缆产品的重要指标，体现了电缆承受电击穿或热击穿的能力，能够直观反映电缆的绝缘特性。电缆绝缘性能主要取决于所选用的绝缘材料的优劣，测定绝缘电阻就是检测绝缘材料质量优劣的一种较为简便的方法，根据绝缘电缆导电线芯数量的差异，绝缘电阻的检测也有所不同。单芯电缆通常测量导体对金属套（或屏蔽层、铠装层）之间的绝缘电阻;多芯电缆主要测量线芯之间及线芯与金属套（或屏蔽层、铠装层）之间的绝缘电阻。对于无铠装电缆，非屏蔽电缆以及非金属护套电缆，测量方法为：将电缆置于水中，测量电缆导体与水之间的绝缘电阻。根据标准，试样要预先放入70℃的水中保持2h，以便在测量时试样与水的温度达到一致。在采用电压-电流法进行检测并读取绝缘电阻时，应按照测量仪器说明书的要求进行操作。

2.3采用高纯净绝缘料方法

关于直流电缆绝缘材料空间电荷抑制研究，高纯净绝缘材料概念的提出为学者们指明了新的道路。电缆基料LDPE经硅烷交联、过氧化物交联等方法实现由线性分子链到三维空间网状的结构转化，最终成为XLPE绝缘材料。上述抑制方法如共混改性、接枝改性等均是在高纯净电缆基料的基础上进行改性研究，故电缆基料洁净度的重要性可见一斑。在对直流XLPE绝缘和交流XLPE绝缘进行直流电导和PEA加压试验后发现，直流XLPE绝缘的耐压等级更高，内部空间电荷含量更少，这是由于直流XLPE中所含添加剂更少，洁净度更高，故绝缘性能更好。影响XLPE纯净度的因素主要分为3部分。其一，电缆基料生产过程中产生的羰基、双键等不饱和基团。不饱和基团易在高场强下发生解离，引发空间电荷产生。对于电缆基料中不饱和基团的产生现象，工业上常采用优化生产工艺的方式尽量减少其含量。其二，生产运输过程中所接触到的杂质，易引发局部场强畸变，导致电缆绝缘击穿现象的发生。关于杂质的产生，工业上主要采用更加洁净的生产线来控制。其三，交联过程中如抗氧化剂、交联剂等添加剂的加入。添加剂的含量是超净绝缘材料生产的难点之一。其中，交联过程中所产生的交联副产物解离是产生异极性空间电荷的来源之一，学者们在交联副产物对电缆绝缘材料性能影响方面研究较多。针对交联副产物的产生，常采用脱气的方式减少交联副产物的含量。但是对于较厚的绝缘层，以±500kV直流电缆为例，其绝缘厚度近30mm，采用脱气方式所达效果不尽人意，因此需要研究新的添加剂来减少交联过程中副产物的产出，进一步减少空间电荷的产生。而北欧化工通过调整添加剂参数，有效降低了±525kV直流绝缘基料的交联副产物浓度，同时缩短了电缆生产过程中的脱气时间。

2.4金属屏蔽层的切割及连接对绝缘性能的影响分析

金属屏蔽层的切割处要做倒角，保证光滑无毛刺，否则极有可能造成绝缘损伤。其原因为电缆中间接头在绝缘断面断口处均未作倒角，不符合工艺要求，造成断面较锋利，将绝缘橡胶件划伤，造成场强集中，形成绝缘薄弱点，最后出现击穿。电缆中间接头两端的屏蔽层要进行可靠的电气连接。这个连接包括金属屏蔽层与导体压接管之间的连接以及两端导体压接管之间的连接。当连接失效时，会使金属屏蔽层处于悬浮电位，导致导体金属层和电缆绝缘端部之间发生明显的局部放电。

3防范措施

（1）加强对电缆中间接头安装施工工艺的现场质量全过程管理。把制作质量和产品安全放在第一位。避免由于赶工期、赶进度而缩短附件厂家电缆中间接头制作时间。对电缆附件施工过程中涉及到的重要工序及重要部位，监理人员必须在现场旁站。接头组装之前，必须重新核对剥切尺寸，做好影像资料留存后方能安装。（2）严禁厂家及施工方用美工刀垂直切割阻水缓冲带，而应将美工刀刀口朝下45°放置于阻水缓冲带上，通过拉动阻水缓冲带将其切除。切除之后，360°检查绝缘屏蔽是否损伤。如果损伤，停止施工。其他任何可能损伤电缆的工序，如锯铝包等，也要严禁。（3）接头受潮后，水膜位于应力锥附近电场畸变程度最为剧烈，逐渐远离应力锥，则水膜对接头电场影响减小。线路规划时避免电缆线路经过潮湿或化学腐蚀地区。（4）主绝缘划伤、硅脂涂抹不均匀、接头受潮3种缺陷均会造成接头发生严重的局部放电。3种缺陷对试样绝缘强度的影响依次减小，仿真与试验结果一致。

结语

必须对高压电缆中间接头制作工艺中的设计和选材做出明确要求，从源头上确保绝缘性能。掌握高纯净绝缘材料的制备能够有效抑制直流电缆中空间电荷的产生，但由于我国尚未完全掌握超净绝缘材料的核心技术，难以攻克添加剂的掺入比例技术，导致生产高纯净直流电缆绝缘料来抑制空间电荷的方式难以施行，在后续研究中对此问题需要深入研究。

参考文献

[1]姚志.船用电缆绝缘老化的研究[D].大连理工大学，2020.

[2]蒋萍.电线电缆绝缘老化机理及其表现形式研究[J].山东工业技术2019，No.153（10）：231-232.

[3]方妙锦，陆小锋，朱妙青.建筑电气管线耐久性监测及评估研究[J].中国房地产业，2020，（Z2）：64.

[4]贺劲龙.聚氯乙烯绝缘材料低温加热实验研究[D].中国地质大学（北京），2016.