电厂高压设备分布在全厂各个不同部位，都采用电缆供电方式，因电缆长度不等，高压电缆的中间接头就随之出现。而电缆绝大部份敷设在地沟中，加之施工人员不严格执行施工规程，造成电缆沟积水、积泥，电缆排放无序、堆放零乱、维护困难。运行时间一长，中间接头故障就容易发生。
一、 案例概况1
220 kV东南线电缆型号为YJQ03-1*1600mm2,线路长0•85 km,线路中段位置有一组中间接头。1997年10月产自法国阿尔卡特公司,附件由法国阿尔卡特公司配套提供,终端头、中间接头均产自比利时。电缆线路敷设安装工程于1999年6月开始,由阿尔卡特电缆公司采用交钥匙方式负责施工,国内某电业局派技工配合协助。1999年8月4日23点北南线带电试运行,于99年8月5日凌晨1点18分故障跳闸(电缆带电2.3 h)。经检测,A相芯线对铅护套绝缘电阻为130 kΩ,铅护套对地为5 GΩ,其余两相绝缘正常。声测法发现A相中间接头有明显的放电声。确定该中间接头单相接地故障。
①中间接头外观完好,无外力损伤。
②剥除外部绝缘桶和由液态树脂固化后形成的填充树脂层。
③划开热缩密封层,露出铝合金套外壳,可见铝合金套外壳有一条纵向凹槽,长400 mm、宽40 mm、深20 mm。安装接头时无此变形。
④锯开铝合金套外壳,流出内部填充的石英砂,可看到石英砂呈灰白色。而在安装时石英砂是没有一点杂质的纯白色。流出的石英砂是干燥的,表明接头没有因密封不良而受潮。
⑤切开铝合金套外壳,发现三元乙丙橡胶预制件外的铜网带及铅带屏蔽层已被烧化。
⑥预制件端部(接头短侧)有一8mm击穿孔。剥除已被烧焦的铜丝网带。
⑦用刀破开预制件,清洁其外壳。
⑧切开预制件后,发现击穿孔的内表层有一个长100 mm、宽10 mm的击穿沟槽。
⑨沿电缆本体绝缘表面有多个树枝状放电通道,表面呈黑色,且有多点熔化的铝膜。距导体连接中心靠南门变侧200 mm处主绝缘上有一击穿孔,孔径2 mm,孔深20 mm。故障的中间接头电缆铅护套端部已严重烧化。
⑩导体连接处屏蔽罩表面烧熔面积达1/4―1/5,深约1 mm,另有一2 mm×20 mm穿透孔洞。屏蔽罩缝隙内充满半导电填料。
故障放电通道分析
从以上现象可看出,故障放电通道是从接头导体连接处开始,沿着接头短侧XLPE绝缘外表面,到预制件的应力控制喇叭口绝缘逐渐薄弱处某一点(实测,该点距应力控制喇叭口根部100 mm),击穿喇叭口绝缘。大电流引起三元乙丙橡胶预制件内部部分炭化,进而从击穿点到应力控制喇叭口根部形成内部沿面放电通道,故表面留下一个长100 mm、宽10 mm的击穿沟槽。
故障放电形成原因分析
回顾施工过程,监理人员曾发现电缆接头导体连接处,铝合金屏蔽罩内填充的液态胶状半导电树脂太满,压紧屏蔽罩时,半导体树脂从边侧细缝挤出。厂家安装人员虽有擦抹,但是否擦净,我方表示疑虑;厂家安装人员回答“没问题”。分析认为：①导体连接处铝合金屏蔽罩内,液态胶状半导体填料因填充太满而溢出;②在半导体填料未固化时,移动三元乙丙橡胶预制件,将半导电填料带至电缆主绝缘表面,引起沿面放电。这是施工时厂家安装人员工艺存在的明显缺陷,引发的故障。
二、 案例概况2
某核电厂近年来发生了多起电缆故障。该厂4，5，6号循环水泵电机电缆有效长度分别为700，800，800m，均敷设在露天的电缆沟中，其中有一段约400m长的电缆沟严重积水，运行电流在120A左右。由于水泵出力不够，在1997年底，5，6号循环水泵大修时，对泵增容，更换了叶轮，这时电机运行电流增至168A左右，在间断运行约2个月时发生了故障，而故障点就在积水电缆沟内的中间接头处。
（1）故障点现象
①凡击穿造成单相接地的故障点，烧焦程度不够明显，只有爬、放电痕迹。因中间接头固定外壳套模被烧穿而造成相间短路的，均损坏严重，大块面烧焦，绝缘填料有裂纹或炸开。
②中间接头的外壳模型接合面不严实，有裂缝现象，造成环氧树脂外泄、敲击时发出“咚、咚”响声，好象空心。
③剖开外壳套模型，环氧树脂填料易碎，振动或敲打则使整个电缆头出现裂纹，填料出现块状或颗粒状的松动。
④故障电缆中间接头中均渗水。
（2）故障原因分析
从上述电缆发生故障的特征和它的故障点现象，不难发现，5起故障，4起发生在电缆中间接头，一起在终端接头，投人运行时间最长的也在5年内，每次发生故障时用电设备都经过一段特殊的运行方式和较恶劣的运行环境。通过认真地综合分析，确认故障原因如下：
①制作工艺欠佳
1）环氧树脂与石英填料搅拌不匀，填料与树脂有明显的分层点。
2）浇制时所取环氧树脂、石英填料、苯二胺固化剂的比例不恰当，注模速度过快(这使模型中间的空气未能完全排除)或温度掌握不当，造成环氧树脂混合物绝缘体中间夹有气孔。
3）密封性能差，模型接合面可泄入水、气，造成整个电缆头运行温度变化大，使绝缘强度下降。
4）直通铝压接管与导线压接不实，检查发现压接钳的压齿深度不够(经验数据:导线150mm2，选直通铝压接管外经240mm，压齿最少4排，压人深度12mm才适宜)，接触不良，导致运行中过热，加快了电缆中间接头的老化。
②运行环境差，维护力度不够
1)由各种原因所致，电缆沟内常积水、积泥，加之维护不及时，有少量电缆常浸泡在水中或埋在泥中。
2)施工欠妥，留下后遗症，电缆层架过短(0.5m)，堆积动力电缆10余根，又都是发热源，沟窄不易散热。
总之，电缆中间接头的故障绝大多数是因为制作工艺欠佳造成。所以我们要在提高制作工艺水平的基础上严把质量关，避免故障的重复发生。