配电工程中电缆接头故障原因分析与预防措施研究
作者 殷浩
发表于 2025年8月

【关键词】电缆接头;故障原因;预防措施;配电工程;电力安全

引言

电缆接头作为配电系统里的关键连接组件,在电力输送过程中有着不可替代的作用。伴随配电网负荷持续增长与环境条件渐趋复杂,电缆接头故障难题渐次凸显,若情况严重,甚至可能引起大面积停电。电缆接头故障的产生,直接冲击电力供应的安全性,也让电力设备的稳定运行面临困境。探究电缆接头故障的根源及有效预防对策,对提升电力系统运行可靠性具有关键实际意义。

一、配电工程中电缆接头的结构与工作原理

在配电工程中,电缆接头发挥着连接电缆、输送电流和提供机械保护的核心功能。其结构一般由外护层、绝缘层和导电层组成。外护层的主要作用是抵御外部物理与化学因素的侵害,保证接头不受外界机械压力及腐蚀干扰;绝缘层保障了电气的隔离状态,防止短路与漏电现象;导电层充当电流的通行路径,承担实现电气连接和保障电流稳定传输的使命。接头的工作原理是通过导电层传导电流,绝缘层实现电气隔离,外护层抵御外界环境的影响[1]。电缆接头的典型结构如图1所示。

图1电缆接头结构图

电缆接头结构由应力锚、绝缘界面、硅橡胶、压接管以及主绝缘层等部分构成,这些组成部分共同协作,保障电缆接头在正常运行期间的稳定及安全。随着电缆接头服役的时间变长,尤其是在负荷高、温度波动幅度大的情况下,接头性能可能会因过热、材料老化、机械损伤而下降,最终对配电系统稳定性及安全性造成影响。

二、电缆接头故障原因分析

(一)电缆接头设计不合理

电缆接头设计不合理是导致发生接头故障的主要原因之一。设计过程中若未充分考虑实际使用条件,可能会导致接头无法适应电力负荷的波动,从而增加故障发生的概率[2]。常用材料如铜和铝合金的导电性能十分出色,然而在高温情况或过载电流环境里,若设计时未充分考量接头热容量,接头或因过热而引发绝缘层烧毁以及接触不良现象。设计标准往往要求接头工作温度不超过90℃,若长期处在高温环境,接头的使用寿命会大大缩短,甚至引起电气系统故障。

另一个设计问题是未考虑到温度波动对接头的影响。处于不同工作环境中,电缆接头会有膨胀或收缩表现,尤其是当面临极端温度情况时。倘若接头设计欠妥,接头的电气连接也许会变得不稳定,甚至让绝缘层发生破裂。尤其当温差突破20℃的界限时,接头处会出现较大的应力聚集,可能会引起材料损伤,严重时极有可能导致接头断裂与电流中断。

(二)施工质量问题

施工质量对电缆接头的使用寿命和故障发生率有直接影响。在实施电缆接头制作期间,要严格依照剥皮长度、铜线清洁度及压接力度的标准要求来做,导线剥皮长度应当是电缆外径的1.5倍。如果剥皮的长度不足,会使接触面积出现减小,引起接触电阻上升,从而导致局部出现高温情况。铜线表面需要进行清洁,去除油污跟氧化表层,以确保良好的导电性能。若未将铜线表面清洁干净,电流通过时也许会接触不良,加剧接头过热的潜在风险。

精准把控压接力度同样关键。压接力一般规定在10~20 kN的范围:若力度过小,会引发接触不良;过大则可能损伤导电层及绝缘材料,导致电气性能变差。施工环境对接头质量的重要影响同样存在,在潮湿或是有腐蚀性气体的环境中,接头材料极易受潮或被腐蚀,造成绝缘层失效或接头松动,增加电力事故发生的风险。

(三)运行过程中外界因素的影响

运行环境里的温度波动、电流波动以及外力作用等因素,会对电缆接头的稳定性产生影响。依据电缆行业既定标准,电缆接头常规工作温度一般是-40℃~90℃。

本文刊登于《消费电子》2025年16期
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