XLPE高壓電纜絕緣老化狀態(tài)評估研究.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在國內(nèi)已有40多年的運(yùn)行歷史,國內(nèi)外大量研究表明,交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化并不是單一應(yīng)力作用的結(jié)果,而是電、熱、環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果。運(yùn)行中的電纜絕緣的老化狀況一直是電網(wǎng)單位關(guān)注的重點(diǎn),但目前國內(nèi)外對XLPE電纜絕緣老化的研究大多是未投入運(yùn)行的新電纜,對已運(yùn)行交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化機(jī)理及老化狀態(tài)的研究還較少。不同老化程度XLPE電纜絕緣的介電及理化性能特征明顯不同。因此,測量老化前后XLPE電纜絕緣的電氣性能、理

2、化性能的變化,研究電纜絕緣材料各項(xiàng)性能與其老化之間的對應(yīng)關(guān)系,找出有效的XLPE電纜老化狀態(tài)評估方法很有必要。
　　本文的研究內(nèi)容和取得成果如下:
　　1、確立了XLPE電纜絕緣的老化狀態(tài)與其電氣及理化性能之間的相關(guān)性。XLPE電纜絕緣在電場、溫度、機(jī)械及環(huán)境等的同時(shí)作用下其電氣性能及理化性能會(huì)發(fā)生變化,其中溫度和電場是造成XLPE電纜絕緣發(fā)生老化的最主要因素。通過對比不同老化程度的XLPE電纜絕緣的介電及理化性能等參數(shù)的測

3、量,可以對其老化狀態(tài)進(jìn)行有效評估。
　　2、研究了多種XLPE老化性能評估方法,包括寬頻介電阻抗譜測試、傅里葉紅外光譜(FTIR)測試、差示掃描量熱(DSC)測試、機(jī)械性能測試以及耐壓性能測試。采用上述方法對人工加速老化及實(shí)際運(yùn)行不同年限的XLPE電纜試樣進(jìn)行了老化評估,結(jié)果證明了XLPE電纜絕緣的寬頻介損頻譜、氧化誘導(dǎo)期、羰基指數(shù)、斷裂伸長率、耐壓性能在表征電纜絕緣的老化狀態(tài)方面有很好的一致性。當(dāng)絕緣出現(xiàn)老化時(shí),材料的介質(zhì)損耗增

4、大、氧化誘導(dǎo)期減小、羰基指數(shù)升高、斷裂伸長率降低、耐壓性能下降。
　　3、XLPE電纜絕緣的寬頻介損頻譜(尤其是低頻區(qū))與其老化狀態(tài)存在明顯關(guān)聯(lián),該方法精度高,測試快,可以用來準(zhǔn)確地表征其老化程度。缺點(diǎn)是只能反映電纜整體的老化程度,對局部樹枝化的反映較差,且儀器價(jià)格昂貴,不易推廣。測試XLPE電纜絕緣的氧化誘導(dǎo)期和羰基指數(shù)可以定性地評估其熱氧老化程度，但對樣品要求較高,測試步驟較復(fù)雜。測試XLPE電纜絕緣在恒定電場下的耐壓時(shí)間比擊