電纜終端發熱常見原因
高壓測試技術
1、高壓電纜終端結構與絕緣介質
1.1 整體結構
高壓電纜終端可分為瓷套式、複合套式、整體預製式、GIS終端等，其核心結構類似，在此以瓷套式電纜終端結構為例進行說明。
1—出線金具，2—接線柱，3—屏蔽罩，4—絕緣填充劑，5—瓷套，6—應力錐罩，7—應力錐，8—錐託，9—支撐絕緣子，10—尾管
1.2 應力錐
應力錐是電纜終端的核心部分。電纜本體在終端內剝去金屬護套與絕緣屏蔽層後，該處不僅有垂直於電纜長度方向的電場分量，還有沿著電纜長度方向的電場分量且呈現不均勻分佈，金屬護套邊緣處的電場強度相對集中，因此，需要使用應力錐來均勻電場。
應力錐主要由高凈度半導電材料構成，還會配以一定比例的絕緣材料，以加強粘接性能。
電纜終端主要採用兩種形式的橡膠應力錐：一種是將橡膠應力錐直接套在電纜的絕緣部分，藉助應力錐材料本身的橡膠彈性來保持應力錐和絕緣界面的機械應力和電氣強度，長期高溫高壓的運行環境可能使界面老化而鬆弛，從而降低終端的電氣性能；另外一種則是在應力錐的端部加裝彈簧壓緊裝置，可以避免前一種的缺陷，但結構複雜、製造和安裝要求更高，實際中以上兩種結構都有使用。
應力錐外部為應力錐罩，起絕緣作用，顏色為白色或米色，可以提高耐壓水平，由三元乙丙橡膠或硅橡膠等絕緣材料組成。
1.3 絕緣填充劑
填充絕緣劑一般採用硅油或聚異丁烯。填充絕緣劑應與相接觸的絕緣材料及結構材料相容，對乙丙橡膠應力錐推薦採用經真空除氣的低黏度硅油作為絕緣填充劑，對硅橡膠應力錐推薦採用採用聚異丁烯，亦可採用高粘度硅油作為絕緣填充劑。
聚異丁烯合成絕緣油,該油為無色或微黃色透明液體,其理化介電性能好,在低溫下介損不增大,且介電常數幾乎不隨溫度改變。硅油化學性質穩定，有較高的耐熱性、耐水性和優良的電絕緣性，能一定程度抑制局部放電的發生髮展。
聚異丁烯、硅油的技術要求如下：
表1 硅油性能要求[GBT 32346.3-2015 額定電壓220 kV (Um= 252 kV)交聯聚乙烯絕緣大長度交流海底電纜及附件第3部分海底電纜附件]
表2 聚異丁烯性能要求[GBT 11017.3-2014 額定電壓110kV（Um=126kV）交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件 第3部分：電纜附件]
2、常見發熱原因及對應現象
典型電纜終端發熱紅外圖像見圖A3。常見發熱原因有絕緣油老化、絕緣油受潮、固體絕緣劣化等。
2.1 絕緣油老化或品質不過關
絕緣油老化後，絕緣油自身介損tgδ值上升，發熱量增加，導致電纜終端相間出現溫差。部分混合配置的絕緣油會出現分層現象，老化後性能下降的絕緣油可能集中分佈於其中一層，可能會導致同意終端不同位置的溫差。
絕緣油老化會影響其理化參數，如介損tgδ數值增大、擊穿電壓下降、酸值增加、體積電阻率偏小。[軋管 1344 線高壓電纜終端套管異常發熱機理初探]
如果絕緣油本身品質不行，介損常數較大，同樣會在電場最強的應力錐位置附近產生髮熱。
2.2 固體絕緣介質放電
終端套管內部固體絕緣存在缺陷並導致局部放電的產生，從而導致終端局部發熱。固體絕緣產生局放的原因有絕緣介質老化、安裝不良等。
絕緣介質老化導致固體絕緣介損數值增加，發熱量上升。安裝不良可能導致應力錐等位置出現安裝間隙，導致局部放電的出現，從而造成溫升。
2.3 終端受潮、進水
終端受潮時，絕緣油介損增加、發熱量增加，應力錐位置電場強度最大，發熱最為明顯。進水量較多時，絕緣油將出現分層現象，水分沉積於下層。由於水分介損高，將導致終端下部溫度上升。
絕緣油大量進水時，聚異丁烯已經會由透明狀變質成黃色渾濁物。
2.4 外絕緣污穢過重
終端外絕緣污穢過重時，可能導致表面出現局部爬電，放電產生的能量導致終端局部發熱。此時除了終端紅外顯示出現溫升之外，還會出現可聽放電聲，用紫外設備能夠檢測到表面放電。
3、發熱分析手段
3.1 絕緣油檢測
對絕緣油取樣，檢測油樣介損、擊穿電壓、體積電阻率、微水、油色譜。
1)利用油色譜檢查油中放電產物，確定內部是否曾經出現放電。
試驗方法可參照《GB/T 7252 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》。
判斷方法可參考《DL 393-2010-T 輸變電設備狀態檢修試驗規程》5.15.2.3，」油中溶解氣體分析，各氣體含量滿足下列注意值要求(uL／L)：可燃氣體總量<1500；H2<500：C2H2痕量；CO<100,C02<1000；cH4<200；C2H4<200：C2H6<200」。
2)利用微水確定油樣是否受潮。
電纜終端油樣的微水限值目前缺乏標準，但可以通過正常油樣和目標油樣的對比判斷是否受潮。
3)利用介損、體積電阻率、擊穿電壓確定油樣是否受潮或劣化。
體積電阻率、擊穿電壓判斷標準可參照1.3節。
介損數值判斷可參照《DL 393-2010-T 輸變電設備狀態檢修試驗規程》5.15.2.3，「在油溫(100+1)℃和場強1MV／m的測試條件下，對於Uo=190kV的電纜，應不大於0.01，對於U0≤127kV的電纜，應不大於0.03」
3.2 局部放電檢測
利用超聲、高頻局放等方式，對終端進行局部放電檢測，依據檢測圖譜判斷終端是否存在內部放電。
電纜終端高頻局放的測試、判斷可依據《Q/GDW11400-2015電力設備高頻局部放電帶電檢測技術現場應用導則》。
3.3開展紫外、污穢度測試
利用紫外確定終端外表面有無放電存在，利用污穢度測試排查外部污穢引發溫升的可能性。
污穢度測試按照《Q/GDW 1152.1-2014電力系統污區分級與外絕緣選擇 第1部分：交流系統》進行，測得等值鹽密、等值灰密後，結合終端爬電距離，判斷相應污穢度是否會引發外絕緣爬電。
4、小結
1）電纜終端核心是應力錐，其控制內部電場強度作用，材質一般是乙丙橡膠或硅橡膠。
2）電纜終端絕緣油一般是低黏度硅油（配合乙丙橡膠應力錐），聚異丁烯或高黏度硅油（配合硅橡膠應力錐）。
3）終端常見發熱原因為絕緣油老化、絕緣油受潮、固體絕緣劣化、表面污穢過重。
4）出現終端發熱時，可通過絕緣油試驗，排查絕緣油受潮或劣化可能；通過局部放電測試，排查固體絕緣內部放電可能；通過紫外、污穢度測試，排查表面污穢引發溫升可能。
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前期個人文章匯總：
一、輸電線路外絕緣
1、絕緣子防污閃技術簡介
2、輸電線路絕緣子結構-1 （瓷/玻璃盤型懸式絕緣子、棒形懸式複合絕緣子）
3、輸電線路絕緣子結構-2 （瓷長棒、瓷/玻璃複合盤型懸式絕緣子）
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5、複合絕緣子斷串及其原因、對應分析方法
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7、輸電線路絕緣子生產過程-1 （瓷/玻璃盤型懸式絕緣子）
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10、絕緣子積污影響因素1-大氣污染物
11、絕緣子積污影響因素2-氣象參數及電場極化力
12、直流輸電線路絕緣子污閃特性1-污穢度及積污不均勻度的影響
13、海拔高度與串型對直流輸電線路絕緣子污閃特性的影響
14、複合絕緣子芯棒缺陷的紅外、紫外診斷
15、架空線路玻璃絕緣子缺陷故障及原因
16、架空線路瓷絕緣子主要缺陷故障及原因
17、一文看遍輸電線路絕緣子——結構、製造、運維常見問題及對策
二、輸電線路導地線及金具
1、碳纖維複合芯導線的特點及標準體系
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7、導地線楔式線夾與預絞式線夾
8、預絞式接續金具-結構特點及技術要求
9、架空線路110kV及以上絕緣子並聯間隙結構、防雷保護原理、保護有效性
三、論文撰寫技巧
1、新一年職稱評定開始，電力行業論文期刊投稿信息匯總供大家參考
2、電力行業期刊論文撰寫技巧-1 摘要、結論撰寫技巧，提升論文命中率
3、電力行業期刊論文撰寫技巧-2 論文引言撰寫技巧及參考文獻快速設置
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