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高压交联电缆劣化特性及可靠性研究

摘要:部分排气信号在高压网状电缆中的衰减规律是准确测量部分排气和定

位排气源的重要理论基础之一。首先,分析了部分排气信号沿电缆的传播特性，

并分别使用35、110和220kV电压电缆构建了注入和部分脉冲测量系统。对部

分放电脉冲在高压电缆中的传播特性进行了实验研究和分析。通过计算和分析,

比较了不同频率脉冲信号在电缆中的传播系数和衰减系数。结果表明,电缆对部

分排气脉冲有明显的高频衰减作用,沿电缆陡峭边缘的脉冲信号随传播距离的增

加衰减严重;同时,半导体层对局部放电信号有明显的衰减作用。在高压电缆局部

放电的精确测量和定位中,即使使用分布式传感器在附近收集信号,也必须对局部

放电信号的衰减进行补偿。

关键词:高压交联电缆;劣化特性;可靠性研究

引言:随着电缆运行时间的延长，旧的生产方法和列车安装技术限制了早期

生产的电缆，并且对环境有害。随着使用寿命的延长，绝缘性能明显下降，存在

较大的安全风险。由于绝缘电源的严重损坏，很可能导致大的电源故障。为避免

造成更大的损失和后果。本文探讨了绝缘电缆劣化的机理，研究了水树、电树的

发展、热劣化、机械劣化和电劣化对绝缘的影响。对电缆生产和施工中的危险电

缆隔离点进行了检查，对现有的隔离监测试验进行了对比分析，得出了实用的隔

离监测方法和最佳电缆更换时间，减少电缆测试类型的损坏和工作量。应采用人

工劣化法测试技术指标，如测量网络电缆的绝缘材料断裂时的抗拉强度变化和延

伸率。该方法验证了检测方法的可行性和最佳电缆交换时间的技术收益性。

一、电缆的可靠性研究

1.1电力电缆绝缘材料分类

目前，电缆可根据绝缘材料的性能、结构特征、姿态和电压进行分类。其中，

一般按绝缘材料分类，分类结果见表1.1。

1.2各种电缆的优缺点

1.2.1电缆油卷纸

浸渍纸粘性绝缘：该类电缆研发迅速，生产技术成熟，运行经验丰富，使用

寿命长，缺点简单。不适合放置在油滴和高滴的路径上。

1.2.2绝缘塑料电缆

聚氯乙烯绝缘电缆：该类电缆使用方便，化学稳定性高，不易燃；生产效率

高，经济性好，安装维护简单；在低电压水平下，它正逐渐取代覆盖着纸油的绝

缘电缆。

聚乙烯绝缘电缆：这种电缆技术性能好，介电性能好，切线介质损耗小，绝

缘电阻高。同时，具有良好的防潮性和较小的比重。但是，这种类型的电缆，电

晕电阻和耐热性低，在加热下容易变形或破裂。因此，当应用于较高电压时，应

添加特殊的添加剂。

交联聚乙烯绝缘电缆：该类电缆具有良好的电气性能、高场电阻、小切向介

质损耗和高绝缘电阻;它具有高耐热性、高可接受工作温度和高电流负载能力。

通常将其置于高垂直下降模式。

1.2.3橡胶绝缘电缆

有许多类型的绝缘橡胶电缆，具有良好的柔软性和弹性，良好的化学稳定性

和电气性能。但是，耐油性，耐臭氧性，树冠的能力很弱。主要用于lkv以下的

电压电平，但是合成乙烯丙烯橡胶的适用电压电平可以提高到35kV。

1970年代以前，能源系统基本上使用了油纸绝缘电力电缆。但是，随着社会

的发展，随着能源消耗的增加和能源运输需求的增加，油纸绝缘电缆正在被绝缘

橡胶电力线取代。因为它们不适合安装在高落差和复杂结构中。

1.3环境因素对电缆可靠性的影响

环境温度对电缆操作安全性的影响与振幅对电缆操作安全性的影响大致相同。

它应反映在对绝缘介质的影响上负载电流和环境温度持续变化，因此是正常的。

在运行过程中，电缆会有一定程度的热膨胀，产生负面后果，影响电力电缆性能

的正常运行，使大截面电缆热膨胀，所以在现实生活当中应尽可能避免环境给电

缆造成损害。

二、国内外高压交联技术的必威体育精装版进展

目前,电缆制造技术已经成为最先进的技术，正在快速发展。交叉乙烯

（XLPE）电缆的架空接触线（CCV）、塔（VVVV）和长轴承模具（mdcv）的制造

过程显著提高了产品质量。严格控制杂质、微孔的含量和粒度，提高偏心率等重

要指标。在世界范围内,110kV及以上电缆的运行周期正在迅速增加。铜芯在应力

水平上取代铝芯和聚乙烯绝缘，XLPE电缆可达到500kV，在截面面板面积上可达

到25000mm。

2.1交联电缆的本体制造技术

日本和欧盟在高压电缆的生产方面处于领先地位。1987年,日立电线有限公

司生产的世界上第一条500KV电缆(聚乙烯绝缘、PVC剪切)投入使用。

与上述国家