高压电缆缓冲层烧蚀 机理分析
2019年11月
目录
CONTENTS
一
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
二
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
三
主要开展工作
01 高压电缆缓冲层烧 蚀故障情况概述
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
1 电缆缓冲层故障情况
2010年至2019年至今，北京地区共发生110kV及以上电压等级电缆 故障共计11起，其中电缆缓冲层烧蚀引发故障6起（施工、外力破坏等机 械性损伤引发故障3起；交叉互联线被盗割引发故障1起；外护套破损、 金属护套多点接地引发故障1起），电缆缓冲层烧蚀引发故障占比54.5%。
a.半导电屏蔽层灼伤处
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层灼伤白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部灼伤
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
5 电缆缓冲层烧蚀故障特点
01
分布范围：涉及多
个地区和多个生产 厂家。
02
金属护套：金属护
套内表面均可见电 化学腐蚀痕迹。
03
运行负荷：故障前
运行负荷一般较小。
04
a.半导电屏蔽层多处烧蚀
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层及皱纹铝内部烧蚀情况 北京公司故障典型图
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
3 国网公司电缆缓冲层烧蚀典型案例
某公司220kV电缆缓冲层烧蚀故障：2009年、2011年以及2013年共发生三次电缆 缓冲层烧蚀故障，线路投运于2005年1月，长4.8km。故障电缆外半导电层、阻水缓 冲层、皱纹铝内测均可见白色粉末，2011年开展过带电局放检测，未发现异常。
波纹铝护套
铝护套与半导电防水缓冲 层发生腐蚀放电位置
半导电防水 缓冲层
绝缘外半导 电层
电缆故障情况工作汇报
放电烧蚀位置示意图
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
五是，烧蚀程度与皱纹铝护套接触程度有一定关联。缓冲层烧蚀为非 圆周性均匀烧损，皱纹铝护套与半导电缓冲带接触越紧密，烧损越严 重，与金属护套未紧贴的圆周面鲜有明显烧蚀点。
电缆故障情况工作汇报
外半导电层放电灼烧形态
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
七是，耐压与各种局放检测手段难以发现缺陷。故障发生后，均在实 验室对含有缺陷的电缆按照出厂标准进行2.5U0耐压试验，采用高频、 特高频、超声波、传统脉冲电流等局放监测手段，均未发现异常。
设备
1
高频设备1
与电缆击穿点的距离 与电缆击穿点电缆的相别 烧蚀点是否集中在电缆上部、下部或者其他某一区域
电缆故障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
四是，烧蚀集中在皱纹铝护套内侧凸起部位（即波谷位置）。将金属 护套剖开，可见金属护套表面有多处放电烧蚀痕迹，放电痕迹位于波 谷位置，缓冲层及主绝缘外半导电屏蔽层放电烧蚀痕迹与之对应
缓冲层烧蚀部位析出大量白色粉末
电缆故障情况工作汇报
屏蔽层烧蚀处可见白色阻水粉末
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
三是，故障烧蚀特征无明显位置相关性。北京公司220kV八宝二线 故障发生后均截取了大量的电缆进行解体分析，其中最长的三相各 截取了200米，在不同段电缆均发现了电缆外半导电层、半导电缓 冲层、皱纹铝护套内壁存在不同程度的烧损现象，并未发现烧损现 象与电缆位置存在明显相关性。位置相关性指的是：
绝缘屏蔽层上多处烧蚀
电缆故障情况工作汇报
金属护套及缓冲层多处烧蚀
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
二是，半导电缓冲层烧蚀部位有大量白色阻水粉末析出。经解体发现，电缆 缓冲层烧蚀部位一般会析出大量白色粉末，呈半环状（也有不均匀分布的点 状情况）；电缆外半导电层烧蚀处也可见白色粉末附着。
传感器 HFCT
1U0 未检测到放电
2
高频设备2
HFCT
未检测到放电
3 脉冲电流法设备 耦合电容
未检测到放电
4
超高频设备 特高频天线 未检测到放电
2U0 检测到电晕放电 检测到电晕障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
电缆故障情况工作汇报
电缆内部紧密接触位置情况
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
六是，烧损从半导电缓冲层至外半导电层烧损情况减轻。通过切片染色分 析，电缆主绝缘外半导电层多处存在放电灼烧痕迹，放电痕迹均位于外半 导电层外表面，外半导电层内表面及主绝缘处未发现电树枝及放电痕迹， 说明烧蚀由外部发起，且从半导电缓冲层至外半导电层烧蚀情况减轻。
运行年限：故障电
缆投运年限在2-10 年之间。
05
电缆截面：导体截
面积从400mm2到 1600mm2间均有。
电缆故障情况工作汇报
02高压电缆缓冲层烧蚀机 理及应对措施
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
一是，电缆本体上存在多处烧蚀点。金属铝护套、半导电缓冲层以及 主绝缘外半导电层上均出现故障烧蚀点，且多处存在。
北京公司220kV八宝二线电缆缓冲层烧蚀故障：2017年4月，电缆B相因缓冲层烧蚀引 发故障。解体发现电缆外半导电层、阻水缓冲层、皱纹铝护套内测均可见烧蚀痕迹， 阻水缓冲层第三方检测不合格，带电局放检测未发现异常。长期轻载3~4年，负载率 15%左右，发生问题时负荷为31A，线路投运于2008年2月，长1.512km。
国网公司自2001年至今经统计发生电缆缓冲层烧蚀故障26起，已引 起了国网公司及各网省公司的高度重视。2018年10月、2019年4月、7月 以及8月国网公司分别在北京、成都以及浙江多次组织召开了专题分析会， 就烧蚀原因及检测方法进行研讨。
电缆故障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
2 国网公司电缆缓冲层烧蚀典型案例
a.半导电屏蔽层多处白色粉末
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层多处白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部白色斑点
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
4 国网公司电缆缓冲层故障烧蚀典型案例
某公司110kV电缆缓冲层烧蚀缺陷：2017年6月，运维人员在新旧电缆对接处开展 跟班验收时，发现该110kV电缆A相和C相电缆缓冲缓冲层、外半导电层、铝护套上 有点状的放电烧伤痕迹。该线路投运2013年9月，电缆全长3.1公里。