高压xlpe电缆击穿的制造因素分析及有效控制-电力工程技术.pdfVIP

１００ ２０１７年５月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第３期 高压ＸＬＰＥ 电缆击穿的制造因素分析及有效控制 鲁　 宁 （山东宝世达电缆有限公司，山东 济南 ２５０１０１） 摘　 要：高压电缆尤其是超高压交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）电缆在输电运行中一旦被击穿，将对电网造成巨大损害，给国 家造成重大损失。 同时，企业在生产制造过程中，一旦发生电缆局放值（ＰＣ值）超标，甚至耐压测试击穿，给企业造 成的经济损失也非常巨大。 该文从电击穿理论入手，对高压ＸＬＰＥ 电缆的生产制造过程进行了分析研究，找出导 致高压击穿及局放值超标的关键要点，如导体毛刺；导体半导电屏蔽带的电导率；模具及流道的磕碰、划伤；材料的 洁净和储存；绝缘层中微孔的数量、大小、内应力等。 通过对这些容易被忽视，而且又极其重要的生产制造环节进 行剖析，并给出控制方法，以达到降低局放值和击穿频率，提高高压ＸＬＰＥ 电缆整体品质的目的。 关键词：电树枝；尖端；凸刺；击穿；局放值；微孔；晕环；焦烧 中图分类号：ＴＭ２４７　 　 　 　 　 文献标志码：Ｂ　 　 　 　 　 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０３ ００　 ０　 　 　 随着我国大规模西电东送及“一带一路”建设 的推进，高压及超高压电缆的应用更加广泛，其抗 击穿能力的提升更加迫切。 由于导致高压交联聚 乙烯（ＸＬＰＥ）电缆击穿的原因很多，当电缆击穿时， 击穿点类似于“爆炸”，现场崩裂并被破坏，很难收 集完整、准确的资料，来证明是哪一因素所致。 因 此，给生产制造企业的改进带来许多困扰。 目前我 国的高压及超高压 ＸＬＰＥ 电缆生产线全部都是进 图１　 绝缘层中的树枝 口，生产操作人员缺乏对每一环节、每一细节功能 Ｆｉｇ．１　 Ｔｒｅｅ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ 及原理的充分理解，常常会忽略一些看似无关紧要 一方面是在敷设过程中因拖拽等外力所产生。 的细节，从而导致出现大问题。 现将理论与实际相 （２）气隙放电造成电树枝的生长。 尽管我国目 结合，对这些因素逐一进行剖析，找出关键要点及 前的高压及超高压ＸＬＰＥ 电缆生产线全部为全干式 其改进措施，以期对我国高压电缆制造质量的提升 交联生产线，消除了因水气导致绝缘产生气隙的影 有所帮助。 响，但仍会有一些 １～１０ μｍ及少量２０～３０ μｍ 的气 ［３］ 隙存在。 这些众多细小的微孔会构成电晕放电 。 １　 树枝化放电对高压ＸＬＰＥ电缆的危害 （３） 电场致发射效应造成电树的引发。 在高压 树枝化放电会造成绝缘提前老化，严重影响 电场的作用下，电子会因为隧道效应注入绝缘中， ＸＬＰＥ 电缆的使用寿命和运行可靠性。 应根据其生 在注入过程中会释放足够的动能，使其不断地与绝 － ［４ ６］ 成机理，找出抑制树枝化放电老化的方法。 树枝化 缘碰撞而引起绝缘的损坏，导致树枝的产生 。 放电主有电树枝、水树枝和电化学树枝３种类型，其