交（jiāo）聯聚乙（yǐ）烯電纜的優缺點

交聯聚乙烯(XLPE)電纜是固（gù）態絕緣的代表。聚乙烯樹脂（zhī）本身是一種在常溫下（xià）電性能極優的絕緣材料，用（yòng）輻照或（huò）化學的方（fāng）法對它進（jìn）行交聯處理，使其分子結構由原來的線性結（jié）構變成網狀立體結構，則可以很好地改善它在高溫下的電氣性能和機械性能，利用它製作的電纜可以避免使用絕緣油，主要適用於10kV及以（yǐ）上電壓等級的輸配電線路，使用場合十分廣（guǎng）泛。XLPE電纜的曆史隻有四十年，自（zì）60年代初世界上第一條66kVXLPE電纜投入使用以來。大約每5年提高一個（gè）電壓等（děng）級。目前全世界66kV及以下的XLPE電纜的銷售量，已占電力電纜（lǎn）總量的90%以上。在日本，這（zhè）種電壓等級下充油電纜己經全部被XLPE電纜取（qǔ）代。70年代的普遍看法是XLPE電纜適用限度為110-220kV，但隨著幹式交（jiāo）聯工藝、三層擠出工藝以及采用超（chāo）淨材料等重大技術（shù）進步（bù）的（de）實（shí）現，電（diàn）纜絕（jué）緣性能大幅度提高。目前，法國（guó）和（hé）日本分別製作出400kV和500kV的XLPE電纜，並已經有十年的使用曆史。我國從80年代中期開始，北京、上海（hǎi）、廣州和深圳等陸續進口了一批（pī）110-220kV的XLPE電（diàn）纜，運行情況良好，在施工和運（yùn）行方麵都積（jī）累了一些經驗。

XLPE電纜主要有以（yǐ）下的優點：
(1)優（yōu）越的（de）電氣（qì）性能。在理論（lùn）上（shàng），XLPE電纜（lǎn）的電氣性能指標甚至比充油電纜還好。
(2)良好的熱性能和機械性能。聚乙烯樹脂在經（jīng）過交聯工藝後（hòu），大大提高了耐熱性能和機械性能。其正常允許工作溫（wēn）度達到90℃，比充油電纜高，因而在（zài）相同的導體截麵下，XLPE電纜的載（zǎi）流能力也比充油電纜強。
(3)敷設（shè）安裝方便。由（yóu）於XLPE電（diàn）纜（lǎn）是（shì）幹式（shì）絕緣結構，不需要（yào）敷設供油設備，這給施工帶來了極大的方便，連接頭和終端頭己經采用預製成型附件，安裝時（shí）間可縮（suō）短。安裝落差不（bú）受限製，在振動的場合不需要采取專門的防振措（cuò）施，和GIS連接時不存在油混入絕緣氣體的問題。

XLPE電纜主要有以下（xià）缺點：
(1)高電壓等級的XLPE電纜的開發使用時（shí）間不長，在製造工藝和運行方麵的技術和經驗遠不如充油電纜，在理論和實踐上都有一些（xiē）問題尚待解決。
(2)在製造過程（chéng）中，由於受到工藝水平的限製，從材料生（shēng）產、處理到絕緣層擠塑的整個生產過程（chéng）中，絕緣層內部容易出現雜質、水分和微孔，按目前的水平，隻能盡（jìn）量控製它們的數量（liàng）和尺寸。更為不利的是，電壓等級越高，絕緣層厚度越大，擠壓後冷卻收縮過程中（zhōng）產生微孔的幾率也（yě）越（yuè）大。
(3)當交聯聚乙烯電纜（lǎn）處於潮濕或其它惡劣環（huán）境下運行時，在高（gāo）壓電場的作用下也會產生絕緣惡化，特別是（shì）直埋的情況下，更容易產生水樹而使絕緣迅速惡化（huà），因此，電力係統中運行若午年後（hòu）的交聯聚乙烯電纜常有絕緣擊穿事故發生。為此必須對運行中的交聯聚乙烯電纜經常進行（háng）絕緣狀況的檢測或診斷（duàn）。在電力係統中，慣用的檢（jiǎn）測或診斷辦法是在停電的（de）情況下，對被測電（diàn）纜絕緣施加直（zhí）流高壓，檢測直流泄漏電流的大小，以此判斷電纜絕緣的好壞。這種方（fāng）法不僅需要停電（diàn）將電纜退出運行，更為嚴重的是對交聯聚乙烯電纜絕緣施（shī）加直流高壓會（huì）對絕緣造成損害，加速絕緣惡化的過（guò）程。用（yòng）施加直流高壓檢（jiǎn）測泄漏電流合格的電纜，在重新投入運行後很快發生絕緣擊穿事（shì）故，這在電力係統中屢見不鮮。其主要原因就是直流高壓對絕緣惡（è）化的加劇。事實上交聯電纜（lǎn）的絕緣層不同於油紙電（diàn）纜，去掉（diào）直流高壓之後的一段時期內仍舊維持著極化狀態的分子排列，特別是在因老化而生（shēng）成的各種（zhǒng）樹枝結（jié）構（gòu）內，其分子排列更（gèng）不容易恢（huī）複到施加直流高壓之前的狀態，因此當再次承受交流高壓（yā）時就很容易發生擊穿事故，可見，對交聯電纜施加直流高壓進行耐壓（yā）試驗，實際上是一種弊多（duō）利（lì）少（shǎo）的“破壞性試驗”。
(4)目前國內充油（yóu）電纜己經有（yǒu）定（dìng）型產品供選用，而高電壓等級的XLPE電纜還要靠進口，且價格比較（jiào）昂貴（guì）。

總之（zhī），XLPE電纜以其優越的絕緣性能和安裝方便，越來越受到（dào）青睞，盡管目前的造價比（bǐ）較高，但隨（suí）著工藝技（jì）術的不斷（duàn）發展，會得到改善，造價接近充油220kV及以上電壓等級的XLPE電（diàn）纜會越（yuè）來（lái）越多。

城網改造和農（nóng）網改造的實施，電纜的使用愈來愈多，電纜的（de）運行狀況直接關係到電力係統的安全運行及供電的可（kě）靠性，因此（cǐ），保證（zhèng）電（diàn）網的安全運行己（jǐ）成為（wéi）十分重要的問題。

長期的實（shí）踐證明，局部放（fàng）電是造成電力電纜絕緣破壞的主要原因。首先，在局部放電的過程中（zhōng），電離出來的電子、正負離（lí）子在（zài）電場力（lì）的作用下具有較大的能量（liàng），當它們撞到絕緣內空氣隙的絕緣壁時，足以打斷絕（jué）緣材料高分子的化學鍵，產生裂解。其次，在放電點上，介質發熱可達到很高的溫度，使得絕緣材料在放電點被燒焦或熔化；溫度升高還會產生熱裂解或促使氧化裂解；同時溫度（dù）升（shēng）高會增大介質的電導和損（sǔn）耗，由此產生惡性循環，導致絕緣體（tǐ）破壞。第三，在局部放電過程中會產生許多活性生成物，這些生（shēng）成物會腐蝕絕緣體，使得介質性能劣化。第四，局部放電有可能產生X射線（xiàn）和（hé）Y射線。這兩種射線具有較高的能量，能夠促（cù）使高分子裂解。除此之外，連續爆破性的放電以及放電產生的高壓氣體都會使絕緣（yuán）體（tǐ）產生微裂，從而發展成電樹枝。

國內外（wài）運行經驗和研究成果表明：XLPE電（diàn）力電纜性能早期劣化或使用壽命很大程度上取決於XLPE絕緣介質的樹枝狀老化（huà），而局（jú）部放電（diàn）測量是定量分析樹枝狀（zhuàng）劣化程度的有效（xiào）方法之一，即樹枝引發（fā）初期，其局部放電（diàn）量約0.1pC；當（dāng）樹枝發（fā）展到介質擊穿臨界狀態（tài）時，其局部放電量達到1000pC左右。因此，對XLPE電（diàn）力電纜絕緣的局部（bù）放電進行檢測是及時發現故障隱患，預測運行壽（shòu）命（mìng），保障（zhàng）電力電纜安全可靠運行的（de）重要手（shǒu）段。