高压电缆中间接头铅封段电化学腐蚀及进水缺陷诊断

• 作者: 徐忠林 冯阳 杨永鹏 苟杨 赵琦 周凯
• 来源期刊: 绝缘材料
• 学科: 工学
• 关键词: 中间接头 铅封 电化学腐蚀 H2 状态检测
• 年，卷（期）: 2023,（11）
• 所属期刊栏目: 测试与分析
• 页码范围: 118-126
• 页数: 8页
• 分类号: TM247
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2022.11.017

摘要

高压电缆中间接头是输电电缆系统中的薄弱环节，而铅封是连接铝护套断口与电缆附件的重要组成部分，对电缆安全运行具有重要意义。为了研究铅封段腐蚀致中间接头失效的机理、铅封段腐蚀原理以及针对接头进水的诊断方法，本文首先对近年来发生的三起典型铅封失效引起的110 kV高压电缆中间接头铜尾管击穿事故进行了事故分析。然后，使用电化学工作站测量了铅封段的铜尾管材料、铝护套以及铅封焊料的开路电位（OCP）、电化学阻抗（EIS）以及塔菲尔曲线（Tafel），用以表征各材料的抗腐蚀能力。事故分析结果表明事故电缆交联聚乙烯（XLPE）主绝缘发生了氧化，而铅封段主要腐蚀产物为 Al(OH)3。单端的铅封失效并不会改变铜尾管内部的电势以及电场强度，其主要影响金属护套中的环流流通路径，最终导致中间接头由于电流热效应而发生击穿事故。电化学工作站实验结果表明：铅封段中铝护套最容易在电化学反应中发生氧化溶解。最后，结合事故分析以及电化学工作站的测试结果，系统介绍了铅封段的电化学腐蚀，提出以接头中H2作为特征气体用于表征铅封段腐蚀状态，并在退运电缆以及在运电缆中验证了该方法的有效性。