在正常環(huán)境中XLPE電力電纜的使用壽命一般為20-30年，然而在實(shí)際使用中電纜常常直接埋于地下或敷設(shè)在電纜溝內(nèi)，導(dǎo)致電纜的使用壽命受敷設(shè)環(huán)境的影響極大。XLPE電纜長期與水分、土壤接觸，絕緣很容易受到腐蝕滲透，再加上電纜生產(chǎn)或安裝時的局部缺陷，在電、熱、水、油、機(jī)械外力、化學(xué)物質(zhì)等的作用下，容易導(dǎo)致電纜加速老化，嚴(yán)重時可能發(fā)生短路等故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。在惡劣環(huán)境中運(yùn)行的電纜絕緣很容易損壞，根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，在電氣設(shè)備事故中電纜事故約占的比例為48%。
導(dǎo)致XLPE電纜發(fā)生故障的原因常常是在多種因素共同作用下造成的。因此，分析XLPE電纜故障的原因?qū)τ跍p少電氣事故的發(fā)生是十分重要的。綜合分析，導(dǎo)致XLPE電纜發(fā)生故障的原因主要有以下幾種。
1. 絕緣老化
1.1熱老化電纜運(yùn)行溫度超過電纜材料的允許溫度時，會產(chǎn)生氧化分解等化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成物由于電離作用，使電纜絕緣電阻和耐壓能力下降，可通過監(jiān)測其直流高壓下的泄漏電流和測量交流電壓下的介質(zhì)損耗角正切來判斷其絕緣情況。
1.2 電氣老化
絕緣內(nèi)部氣隙、絕緣和屏蔽層之間的空隙部位的電暈放電會腐蝕絕緣，使電纜絕緣的耐壓強(qiáng)度下降，這是由電暈造成的絕緣老化。由于屏蔽層上有尖狀突起，引起局部放電，并逐漸發(fā)展為樹枝狀放電。因樹枝狀放電引起耐電強(qiáng)度下降，稱為電樹枝老化。
電氣老化程度可通過監(jiān)測電纜的局部放電程度來判斷。但由于現(xiàn)場干擾嚴(yán)重，而規(guī)程規(guī)定電纜的局部放電水平要求較高，因此，在線監(jiān)測電纜局部放電的難度很大。
1.3 水樹枝老化
有機(jī)材料的吸水現(xiàn)象在短時間內(nèi)是不會有影響的，但長時間受水侵漬，材料將開始吸潮。由于電纜長時間在高場強(qiáng)下工作，水分將呈樹枝狀侵蝕電纜，形成水樹枝老化。
從形式上看，水樹枝老化分三種形式；內(nèi)導(dǎo)水樹枝狀老化和外導(dǎo)水樹枝狀老化是由電纜屏蔽的突起造成；蝴蝶領(lǐng)結(jié)式水樹枝老化則是由絕緣內(nèi)的氣隙或雜質(zhì)造成的。
水樹枝老化也可用監(jiān)測其介質(zhì)損耗角正切或直流泄漏電流等辦法來監(jiān)測。
1.4 化學(xué)性老化
化學(xué)性老化多發(fā)生在石油化工部門，其形態(tài)是溶脹、溶解、龜裂或化學(xué)樹枝狀老化。電纜的這種絕緣狀態(tài)亦可用測量介質(zhì)損耗角正切和直流泄漏電流來判斷。
綜上所述，這些電纜的絕緣老化程度均可通過測量電纜的介質(zhì)損耗角正切、直流泄漏電流或局部放電等辦法來判斷，這些方法一般均在停電離線的狀態(tài)下完成，介質(zhì)損耗角正切則可采用在線監(jiān)測的方法。
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