作者以KVXLPE电缆终端为例，结合高压电缆终端安装工艺要求，分析了高压电缆终端安装过程中出现工艺差错的可能性，介绍了一起差错分析处理案例。提出通过详细编制、认真校对、严格审核、现场全面签证高压电缆终端安装作业指导书和工艺控制卡，以及加强附件材料的发货、到货验收环节的检验和记录，来防范高压电缆终端安装工艺差错与相关质量隐患，从而提高整个电缆工程的质量。
高压交联聚乙烯（XLPE）电力电缆已广泛应用于电力系统中，但电缆终端附件的事故屡有发生，影响了整个电缆乃至相应系统的安全可靠性。从某种意义上讲，高压电缆终端的安装质量决定了整个电缆工程的质量，尤其是工艺尺寸偏差将导致终端击穿的严重后果。
因此，熟悉高压电缆终端安装工艺要求，分析其出现差错的可能性，制定相应的防范和纠正差错的措施，将有助于保证高压电缆终端的安装质量。本文以KVXLPE电缆终端为例，就此进行了探讨和案例介绍。
KV高压电缆终端头工艺流程简介
以沈阳古河kV单芯波纹铝护套XLPE电缆变压器侧油浸式终端（置于变压器油中）安装施工为例，其工艺流程如下：
1、作业条件与安健环措施检查：环境湿度不大于80%，温度不低于5℃，施工脚手架子与电缆终端固定架子分离开；
2、清点电缆附件数量、规格：主要有瓷套、引出棒、应力锥、保护管、法兰、压紧装置；
3、预切断电缆：将电缆垂直竖立，确定预切和最终切断位置，并在预切电缆处切断电缆；
4、电缆终端区段表面处理：主要进行石墨层处理、预铅封、电缆校直、端部导体处理；
5、导体引出棒压接：用规定的模具压接导体引出棒（不同截面采用相应特定压模），并去掉毛刺，表面清洁；
6、抛光绝缘处理：用玻璃条去掉半导体mm（从导体引出棒顶端算起），半导体端部处理成20mm斜坡状。绝缘端部处理成15mm的可调整绝缘斜坡，与半导体斜坡形成光滑过渡。确保绝缘直径大于应力锥内径1～2.5mm，并保持表面的圆滑形状。用先粗后细砂布带将电缆绝缘表面抛光，最后用#砂布带抛光（抛光部位按照安装图纸操作），然后确认电缆绝缘表面没有划痕；
7、半导电层及屏蔽层处理：主要是清洁电缆绝缘及半导体表面，外半导电层成型，按50%搭接包绕ACP带、金属屏蔽网带、PVC保护带（此步核对包绕起点位置尺寸）；
8、套入保护管、法兰、压紧装置、应力锥：在插入应力锥前，依次将电缆保护管、压紧装置、法兰、绝缘法兰及FRP管、连接法兰的下法兰套入电缆（注意检查O形圈是否在相应位置）。在电缆绝缘表面及应力锥内部均匀地、薄薄地涂一层硅油，然后套入应力锥（核对其定位尺寸）
9、组装、紧固：清洗环氧绝缘体（套）的内部表面以及密封面并吹干，将应力锥的外表面及环氧绝缘体的内斜面擦净，并涂上硅油。安装环氧绝缘体、上部金具，核对环氧绝缘体上部电极到导体引出棒上端面的距离Q值。安装导体固定金具，核对其上端面距导体引出棒上端面距离P值。安装紧固其它部件，调整并测定压紧装置弹簧长度及法兰间隙；
10、封铅及电缆固定；
11、连接接地电缆；
12、清理现场完工。
在上述工艺流程中，工序7、8、9往往容易产生差错。
KV高压电缆终端头工艺差错的可能性分析
从上述工艺流程及其内容看，工序1～4、6由于具有通用性，基本不会出现差错，工序5虽然存在对应电缆截面正确选择导体引出棒及其压接模具口径的问题，但由于施工人员每一次都会面对此明显的选择性问题，因此一般也不会出错。
现场实践表明，工序7、8、9由于部件的标示不明显、或相关尺寸工艺差别不显著，往往会产生一些差错。工序10在电缆固定中也会出现施工错误。
1）工序7的差错分析
在进行半导电层及屏蔽处理过程中，包绕ACP带、金属屏蔽网带、PVC保护带的起点位置尺寸随对应的电缆截面有所不同，如图1所示。
图1ACP带、金属屏蔽网带、PVC保护带包绕部位
图1中括弧外数字对应mm2以下截面电缆，括弧内数字则对应mm2及以上截面电缆。如果有多种截面规格电缆同时或先后制做终端头，则有可能将该尺寸搞混。
另外，包绕是从起点向铝护套方向进行，包绕起点位置尺寸是从导体引出棒端部算起，而非导体端部算起。
上述尺寸发生差错的后果是，当括弧内的尺寸被改为括弧外数值后，纵向电场分布将受到影响，通常均匀性会变差，不利于局放量的控制。
2）工序8的差错分析
工序8是在工序7的基础上进行的，此步的一个关键是要核对好应力锥的插入位置，如图2所示，应力锥插入后其下端距离PVC和ACP包绕起点20mm。
图2应力锥的插入位置应力锥的作用在于改善绝缘屏蔽切断处的电场分布，降低电晕产生的可能性，保证电缆的运行寿命，而这一作用的保障前提则是应力锥的正确装配。工序8中应力锥的插入位置同样以mm2截面为界，有2个不同的位置尺寸（括弧内对应mm2及以上截面），工序7的正确并不能保证工序8的正确。
当选择错误时，对电场应力的控制将达不到设计预期，相关研究表明此种情况下的局放电压根据错位情况可能明显降低。
3）工序9的差错分析
工序9是组装环节，除要核对相关尺寸，还要首先核对被组装部件规格是否正确。
实践表明，该环节较易出错的是以大代小地用错环氧绝缘体（套），以国内某公司产品为例，对应mm2～mm2电缆的终端头环氧绝缘体其外部尺寸皆一样，但其内腔尺寸又以mm2为界，分为I型、II型等。
而这种区分的标示（I型、II型等）一般打在环氧绝缘体上部电极端面上，容易被人忽视，从而可能导致将适用于mm2及以上截面电缆的终端环氧绝缘体错用于mm2以下截面电缆的终端。
这种差错的后果除剩下的小规格环氧体无法使用外，更严重的是被错装环氧绝缘体的电缆终端由于内腔空间尺寸配合不符合设计要求，将导致场强异常，引发放电故障。
此外，在装配终端上部屏蔽罩时，要注意不得破坏或随意更换其上的半导电纸，否则会影响其屏蔽均匀电场的效果。
4）工序10的施工错误分析
工序10错误往往发生在电缆固定方法，如图3示，三根单相电缆（图中黑圈）被分别固定在电缆支架的三个独立方框中，由于支架及固定用横担通常是镀锌角钢材料，满足闭合电磁回路条件，因此电缆运行中将在支架的方框中产生较大的环流，导致框架焊缝产生异常温升和电腐蚀，并且促使局部的外部热阻增大，进而影响电缆的载流量。
图3错误的电缆固定方法正确的固定方法应如图4所示，用非磁性卡套将三根单相电缆固定在同一根横担上，处于同一个金属框架中，这样由于三相对称的原因，框架中便无明显的环流流过（仅有不平衡电流引起的微小涡流），从而避免了图3固定方法的缺点。
图4正确的电缆固定方法防止电缆终端头工艺差错的措施
任何人为差错都可防止，为了有效地避免本文前述所分析的各类可能的差错，首先要从作业文件着手，要有详细、具体的电缆终端头施工作业指导书和质量检查签证卡，任何部件差异、尺寸差异、工艺要求差异等都必须在作业指导书和质量检查签证卡中具体反映出来，避免采用诸如“是否符合要求”、“是否正确”、“是否合格”等非具体的判断格式。
在此基础上，严格作业文件的校对和审核，审核人员必须是专业部门（主要指相关产品的厂家和电缆所之类）的专业技术人员，只有如此，才能确保施工阶段有可操作性强、全面具体、正确无误的作业指导文件。
加强发货、到货验收环节的检验和记录，一方面从材料源头降低发生差错的机率，另一方面也为一旦有差错发生时，通过物料环节的追溯准确判断差错环节提供可以置信的依据。
高压电缆终端的安装质量决定了整个电缆工程的质量，尤其是工艺尺寸偏差将导致终端击穿的严重后果，为减小和避免高压电缆终端施工的差错，必需详细编制、认真校对、严格审核、现场全面签证高压电缆终端安装作业指导书和工艺质量签证控制卡，并加强附件材料的发货、到货验收环节的检验和记录。一旦发生差错，必须查清原因并根据情况妥善处理，既要保证安全可靠，又要减少不必要的返工和浪费。
本文编自《电气技术》，标题为“kV高压电缆终端头工艺差错分析及防范措施”，作者为周多军。
