改进水针法加速xlpe电缆水树老化研究 water-tree aging study of xlpe cables accelerated by improved water-needle method.pdfVIP

62 陶霰韬等：改进水针法加速XLPE 电缆水树老化研究 绝缘材料 2013 ，46(6) 改进水针法加速XLPE 电缆水树老化研究 陶霰韬，周 凯，杨 滴，杨明亮，陶文彪 （四川大学 电气信息学院，成都 610065） 摘要：采用改进水针法对XLPE 电缆进行加速水树老化试验，并对老化后的切片样本形貌进行了光学显微镜 及扫描电镜(SEM)观测。结果表明：改进后的水针法能有效的在针尖电极附近生成水树缺陷，水树区域尺寸 可达数百微米，缺陷内部树枝通道的截面直径尺寸为微米级。 关键词：XLPE 电缆；改进水针法；水树；加速老化；微观形貌 中图分类号：TM247 文献标志码：A 文章编号：1009-9239（2013 ）06-0062-04 Water-tree Aging Study of XLPE Cables Accelerated by Improved Water-needle Method Tao Xiantao, Zhou Kai, Yang Di, Yang Mingliang, Tao Wenbiao (School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China) Abstract: XLPE cables were accelerated aged by an improved water-needle method, and the micro-mor- phology of the accelerated aged samples were observed by optical microscope and scanning electron mi- croscope(SEM). The results show that the improved water-needle method can effectively generate water-tree defects near the needle tips in XLPE cables. The size of the water-tree defect can attain hun- dreds of microns, and the size of the tree channel in the defects is at micron grade. Key words: XLPE cable; improved water-needle method; water tree; accelerated aging; micro-morphology 0 引 言 较长的电力电缆样本，通常采用将其剥离外护套浸 随着我国城市配网改造的推进，大量的交联聚 入盛水容器中，再从缆芯端加压老化的方法[11,13] 。为 乙烯(XLPE) 电缆投入运行[1] 。XLPE 电缆理论上具 了加速水树的生成，也可在浸入盛水容器之前在电 有可靠的电气性能和力学性能，但实际上在制造、 缆绝缘层上针刺制造针孔缺陷[14] 。这些老化方法的 施工和运行过程中不可避免地会产生一些微观缺 基本原理都是利用电场畸变，使电缆中的XLPE 层 陷，水分在电场的作用下聚集在微观缺陷处形成水 在潮湿的环境中发生水树老化。 树缺陷，目前国内外学者对水树进行了深入的研 值得注意的是，对于长度小于2 m 的电缆或硬 究[2-5] 。水树通常被定义为由纳米级通道和微米级 度较高的110 kV 电缆，由于不易弯曲导致电缆样本 空洞所形成的树枝发散状绝缘缺陷[2-3] ，随着缺陷的 发展将诱