35kV電纜半導體屏蔽層擊穿的根本原因在于電場分布異?；虿牧闲阅苁В唧w表現(xiàn)為局部場強超過材料耐受極限。以下是關(guān)鍵原因及其機理分析：

一、電纜頭制作工藝缺陷

應力錐接觸不良

應力管與半導體屏蔽層的接觸長度若未達到工藝要求的20-25mm（僅10-15mm），會導致電場集中。例如，某光伏電站的8起擊穿事故中，應力管與屏蔽層接觸不足是主因，導致過渡區(qū)域電荷積累并引發(fā)放電。

典型案例：某35kV電纜終端頭因應力管覆蓋半導體層，銅屏蔽層與應力錐未有效接觸，導致主絕緣層在運行中逐漸碳化擊穿。

屏蔽層斷口處理不當

半導體層切斷時若未形成平滑過渡（如存在臺階或毛刺），電場畸變可達正常值的2-3倍。資料顯示，未倒角的絕緣層末端易形成“尖端放電”，加速絕緣劣化。

二、材料性能缺陷

導電炭黑雜質(zhì)問題

國產(chǎn)半導電屏蔽料的炭黑含硫、硅等雜質(zhì)（雜質(zhì)含量高于進口材料30%以上），導致體積電阻率波動（進口料為10^0-10^2Ω·cm，國產(chǎn)料可達10^3Ω·cm），易在高壓下產(chǎn)生局部過熱。

熱縮材料密封性差

熱縮套管與電纜本體因熱膨脹系數(shù)差異，在溫差變化下易脫層形成氣隙。例如，某電站電纜頭因熱縮管縮進1cm，水分侵入后絕緣電阻下降50%，最終擊穿。

三、機械損傷與外部環(huán)境

護套破損導致侵蝕

外護套損傷后，水分和化學物質(zhì)滲入半導體層，長期腐蝕使體積電阻率升高。例如，某鉛護套電纜因護層接地故障，鋁護套與鉛包放電蝕穿，最終引發(fā)主絕緣擊穿。

熱應力與老化

電纜運行溫度波動（如光伏電站晝夜溫差達40℃）導致材料疲勞。熱縮附件因失去彈性無法“隨纜呼吸”，界面壓力下降60%以上，加速局部放電。

四、系統(tǒng)過電壓

諧振過電壓可使局部場強瞬時提升至額定值的3-5倍。某基頻諧振案例中，35kV電纜在過電壓下發(fā)生三相屏蔽層同時擊穿。

關(guān)鍵數(shù)據(jù)對比

總結(jié)

半導體屏蔽層擊穿是工藝缺陷、材料性能、機械損傷及系統(tǒng)因素共同作用的結(jié)果。其中，應力錐安裝不當和屏蔽料雜質(zhì)問題是兩大主因，合計占比達75%。實際運維中需嚴格把控終端頭制作工藝（如應力管接觸長度≥20mm、半導體層倒角45°），并優(yōu)先選用冷縮式附件以改善熱穩(wěn)定性。