基于有限元法的空气隙杂质对电缆中间接头的电场影响

崔宇霆，陈 东，刘浩春，李 景，李乾坤

（1.国网广水市供电公司，湖北 广水 432700；2.国网竹溪县供电公司，湖北 竹溪 442300；3.三峡大学 电气与新能源学院，湖北 宜昌 443000）

0 引 言

因为电力电缆的中间接头是在电缆敷设施工现场制作完成的，所以它的施工质量直接影响电缆的使用寿命。相关供电部门统计数据表明，每年因中间接头击穿放电而导致的故障占全年总事故的72%以上[1]。

电缆的中间接头包含多层固体复合绝缘层，而电应力集中现象会在电缆中间接头铜屏蔽、半导体屏蔽、绝缘层和导电层的剥切处产生，且材料极易在剥切过程中被划伤，而灰尘、导电微粒等杂质又极易在现场制作安装过程中侵入，可能产生局部放电（PD），最终引发重大事故。因此，对电缆中间接头缺陷进行风险评估具有重要的工程意义。

本文通过有限元分析软件仿真计算了主绝缘划伤时空气隙中无杂质、空气隙中混入杂质及空气隙周围存在杂质三种情况下电缆中间接头的电场分布[2]。

1 中间接头仿真模型参数

仿真模型中各部分结构参数如表1所示。

2 仿真结果分析

对比分析空气隙无杂质、空气隙中混入杂质及空气隙周围存在杂质三种情况下的电场分布，结果如图1所示[3]。

表1 结构参数

3 结 论

综上所述，主绝缘划伤时空气隙无杂质、空气隙中混入杂质及空气隙周围存在杂质三种情况，均会造成电缆中间接头的电场发生畸变。

图1 电场分布