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

一、電纜頭制作工藝缺陷

應(yīng)力錐接觸不良

應(yīng)力管與半導(dǎo)體屏蔽層的接觸長(zhǎng)度若未達(dá)到工藝要求的20-25mm（僅10-15mm），會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)集中。例如，某光伏電站的8起擊穿事故中，應(yīng)力管與屏蔽層接觸不足是主因，導(dǎo)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(yīng)力管覆蓋半導(dǎo)體層，銅屏蔽層與應(yīng)力錐未有效接觸，導(dǎo)致主絕緣層在運(yùn)行中逐漸碳化擊穿。

屏蔽層斷口處理不當(dāng)

半導(dǎo)體層切斷時(shí)若未形成平滑過渡（如存在臺(tái)階或毛刺），電場(chǎng)畸變可達(dá)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(dǎo)電炭黑雜質(zhì)問題

國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)電屏蔽料的炭黑含硫、硅等雜質(zhì)（雜質(zhì)含量高于進(jìn)口材料30%以上），導(dǎo)致體積電阻率波動(dòng)（進(jìn)口料為10^0-10^2Ω·cm，國(guó)產(chǎn)料可達(dá)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(jìn)1cm，水分侵入后絕緣電阻下降50%，最終擊穿。

三、機(jī)械損傷與外部環(huán)境

護(hù)套破損導(dǎo)致侵蝕

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

熱應(yīng)力與老化

電纜運(yùn)行溫度波動(dòng)（如光伏電站晝夜溫差達(dá)40℃）導(dǎo)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(chǎng)強(qiáng)瞬時(shí)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(shí)擊穿。

關(guān)鍵數(shù)據(jù)對(duì)比

總結(jié)

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