高壓電纜交聯(lián)聚乙烯絕緣長期服役后的性能變化研究

任廣振，吳健兒，李翔翔，鄧顯波，李富平，王詩航

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司，浙江 杭州 310007；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司，浙江 杭州 310016；3.中國電力科學(xué)研究院有限公司，湖北 武漢 430074；4.西安交通大學(xué)，陜西 西安 710049）

0 引言

交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電力電纜以其優(yōu)異的電氣、力學(xué)、熱學(xué)、理化性能等，得到了日益廣泛的應(yīng)用。隨著城市規(guī)模的不斷擴大和入地工程的開展，越來越多的XLPE電力電纜投入運行。同時，隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴大和電壓等級的不斷提高，電力電纜的穩(wěn)定性、可靠性、安全性問題日益突出。

XLPE電力電纜的設(shè)計壽命一般為30年[1]。實踐證明，電力電纜的運行失效率是時間的函數(shù)，其規(guī)律符合浴盆曲線[2]。電力電纜的安全運行具有明顯的階段性，在投運后的1～5年為早期故障，在投運后的5～25年進入偶然故障，運行年限大于25年后電纜進入嚴(yán)重故障期[3]。為了預(yù)防早期失效的發(fā)生，減少宏觀缺陷引起的電纜運行故障，XLPE電纜在投入運行前需要進行檢驗試驗[4-7]。為了預(yù)防嚴(yán)重故障期電纜本體老化擊穿[8-11]，需要分析評估電纜的老化狀態(tài)，及時更換線路，以防電力電纜運行故障率大幅上升進而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。目前國內(nèi)已有大量運行電纜即將達到30年的服役壽命，故障風(fēng)險正逐步增大。全部更換新電纜需付出高額的成本，因此亟需研究服役電纜絕緣狀態(tài)的表征與分析方法。

電纜長期運行于電、熱、機械應(yīng)力條件下，會發(fā)生老化現(xiàn)象，嚴(yán)重制約電力電纜的進一步應(yīng)用。……