交流耐压试验在高压XLPE绝缘电力电缆中的应用.pdfVIP

煤矿现代化 2011年第4期 总第103期 交流耐压试验在高压 XLPE绝缘电力电缆中的应用 穆玉兰 (淮北矿业集团，安徽 淮北 235043) 摘 要 XLPE(交联聚乙烯)绝缘电力电缆在电力系统 中已得到广泛使用，通过何种有 效的手段去检验 电缆的好坏，是一直以来探索的课题。实践证明：直流耐压试验不能有效地 发现交联电缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患；交流耐压试验却能真实反映电缆的 绝缘水平，有效的发现其绝缘缺陷。 关键词 XLPE；直流耐压；水树枝；交流耐压；调频串联谐振 中图分类号：TM247．1 文献标志码：B 文章编号：1009—0797(2011)03—0043—02 随着经济的发展以及电力系统供电电压等级 (2)XLPE绝缘电缆在直流电压下会积累单极 的提高，XLPE(交联聚乙烯)绝缘电力电缆以其合理 性电荷 ，一旦有了由于直流耐压试验引起的单极性 的工艺和结构，优 良的电气性能和安全可靠的运行 空间电荷 ，就需要很长时间才能将这种 电荷释放 ， 特点已得到越来越广泛的使用。尤其在高压输电领 电缆如果在直流残余 电荷未完全释放之前投入运 域更取得了巨大的进展。与充油电缆相比，交联电 行 ，直流电压便会叠加在工频电压峰值上 ，使得电 缆敷设安装方便 ，运行维护简单 ，不存在油的淌流 缆上的电压值远远超过其额定电压 ，它将加剧绝缘 问题。但是，近年来的运行和研究表明，XLPE电缆 老化，缩短使用寿命 ，严重的还会发生绝缘击穿。 的绝缘在运行中易产生树枝化放 电，造成绝缘老化 (3)XLPE绝缘电缆的半导体凸出处与污秽点 破坏，严重地影响了XLPE绝缘电力电缆的使用寿 等处容易产生空问电荷 ，但如果在试验时电缆的终 命。因此，充分认识交联电缆的绝缘特性 ，及时有效 端头发生表面闪络或电缆附件击穿 ，会造成电缆芯 地发现和预防绝缘中存在的某些缺陷，对保障设备 线中产生波振荡 ，对其他正常的电缆和接头的绝缘 乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。 造成危害。XLPE绝缘电缆一个致命的弱点就是绝 近年来国内外的试验和现场实践经验证明：直 缘 内容易产生水树枝 ，一旦产生水树枝 ，在直流电 流耐压试验用来判断纸绝缘电缆的好坏效果 良好，可 压下 ，会迅速转变为电树枝 ，并形成放 电，加速了绝 获得内部缺陷的可靠数据；却不能有效地发现交联电 缘的水劣化 ，以至于在运行工频电压的作用下形成 缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患。多次发 击穿。 生的电缆事故中，有相当数量的电缆故障是由于经常 由此可见 ，直流耐压试验不仅不能有效地发现 性的直流耐压试验产生的负面效应引起的。 XLPE绝缘材料中的水树枝等绝缘缺陷，而且 由于 空间电荷的作用，使原来存在的绝缘 内部弱点进一 l 直流耐压试验对 XLPE绝缘 电力 电缆 的 步发展 、扩大，使绝缘性能逐渐衰减形成绝缘 内部 局 限性 劣化的积累效应 ，容易造成电缆在交流电压作用 (1)XLPE绝缘电缆在交 、直流电压下的电场分 下，某些不应发生问题的地方投运不久就发生放 布不同。XLPE绝缘电缆绝缘层是采用聚乙烯经化 炮。此外，电缆的某些部分，如电缆头、中间头 ，在交 学交联而成 ，属整体绝缘结构，且受温度影响较小。 流电压下 ，