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电缆绝缘水树枝劣化的原因

日期:2024-03-29 08:32
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摘要:
电缆绝缘水树枝劣化的原因
交联聚乙烯绝缘自五十年代问世以来,因其电气绝缘性能好,抗酸碱,耐腐蚀,长期允许工作温度高,制造工艺简单,安装方便,维修容易等优点,已完全取代油浸纸绝缘电缆,成为城市供电网络的*重要的载体。但在其运行过程中逐步暴露出来绝缘材料劣化的问题,足以引起人们的重视和认识。
近十年的研究和运行经验表明,聚乙烯绝缘层的破坏原因,主要是绝缘材料树枝化,。虽然树枝化与电缆寿命之间无明确的关系式,但是树枝化无疑降低了电缆的使用寿命。
自发现XLPE 绝缘水树老化后,目前已确认它成为XLPE 电缆老化的主要现象之一。
大量试验数据显示交联电缆受潮,在电场作用下产生水树枝劣化,水树枝是直径为0.1μm 到几个μm 的充满水的气隙集合,水树枝会造成局部应力增加,可能成为电树枝的发源地。高温下,水树枝里可能发生显著的氧化,导致吸水性增大,导电性增高,*终热击穿;即使在低温下,水树枝经较长时间氧化或转化为电树枝,也会造成绝缘的破坏。电缆绝缘中的杂质,气孔以及内外半导体层的不均匀处形成的局部高电场部位是发生水树枝的起点。它在高温和交流电场作用下逐步向电树枝转移,直至绝缘击穿造成故障。特别是当电缆长期浸泡在水中时,任何施工过程中的不当和外力的作用如果没有很好的防水结构,那么电缆更容易产生绝缘的水树枝老化,从而造成绝缘的破坏,这样将会大大缩短电缆的使用寿命。
由此可知产生水树枝的内在原因是电缆本身的质量,即电缆绝缘内部的杂质、气泡、残留微水份;外部原因是电场和侵入电缆内部的湿汽。