在正常環境(jìng)中XLPE電力電纜的使用(yòng)壽(shòu)命一般為20-30年,然而在實際使(shǐ)用中電纜常常直接埋於地下或敷設在電纜溝內,導致(zhì)電纜的使用壽命受敷設環境的影響極大。XLPE電纜長(zhǎng)期與水分、土壤接觸,絕緣很容易(yì)受到腐蝕(shí)滲透,再(zài)加上電纜生產或安裝時的局部缺陷,在電(diàn)、熱、水、油、機械外力、化學物質等的作用下,容(róng)易導致電纜加(jiā)速老化(huà),嚴重時(shí)可能發生短路等故障,導致電力(lì)係統無法正常運行。在惡(è)劣環境中運行(háng)的電纜絕(jué)緣很容易損壞,根據有關部門統計,在電(diàn)氣設備事(shì)故中電(diàn)纜事故約占的比例為(wéi)48%。
導致XLPE電纜發生故障的原因(yīn)常常是(shì)在多(duō)種因素共同作用(yòng)下造成(chéng)的。因此,分析XLPE電纜故障的原因對於減少電氣事故的發生是十分重要的。綜合分析,導致XLPE電纜發生故障的原因主要有以下幾種。
1. 絕緣老化
1.1熱老化電纜運行溫度(dù)超過電纜材(cái)料的允許溫度時,會產生氧化分解等化學反應,反應生(shēng)成物由於(yú)電離作用,使電纜絕(jué)緣電阻和耐壓能力(lì)下降,可通過監測其(qí)直流高壓下(xià)的泄漏電流和(hé)測量(liàng)交流電壓下的介質損(sǔn)耗角正切來判斷其絕緣情況。
1.2 電氣老化
絕緣內部氣隙、絕緣和屏蔽(bì)層之間的空隙部位的電暈放(fàng)電會腐蝕絕緣,使電纜絕緣的耐壓強(qiáng)度(dù)下降,這是由電暈造成的絕緣老化。由於屏(píng)蔽層上有尖狀突起,引起局部放電,並逐漸發展為樹枝狀放電。因(yīn)樹枝(zhī)狀放電引起耐電強度下降,稱為電樹枝老化。
電氣老(lǎo)化程度可通(tōng)過監測電(diàn)纜的局部放電程度來判斷。但由於現場幹擾嚴重,而規程規定電纜的局(jú)部放(fàng)電水平要求較高,因此(cǐ),在線監測電纜局部放電的(de)難度(dù)很大。
1.3 水樹枝老化
有機材料的吸水現(xiàn)象在短時間內是(shì)不會有影響的,但長時間受水侵漬,材料將開始吸潮。由於電纜長時間在高場強下工作,水分(fèn)將呈(chéng)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;內導水樹枝狀老化和外導水樹枝狀老化是由電(diàn)纜(lǎn)屏蔽(bì)的(de)突起造(zào)成;蝴蝶領結式水(shuǐ)樹枝老(lǎo)化則是由絕緣內的氣隙或雜質造成的。
水樹(shù)枝老化也可(kě)用監測其介質損耗角正切或直流泄漏電(diàn)流等辦法來監測。
1.4 化學性老化
化學性老化多發生在石油化工部門,其形態是(shì)溶脹(zhàng)、溶解、龜裂或化學樹枝狀老化。電纜的這種絕緣狀態亦可用(yòng)測量介質損耗角正切和直流泄漏電(diàn)流來判斷。
綜上所述,這些電纜的絕緣老(lǎo)化程度(dù)均可通(tōng)過(guò)測(cè)量電纜的介質損耗(hào)角正切、直流泄漏電流或局部放電等辦法來判(pàn)斷,這些方法一般均在停電離線(xiàn)的狀態下完成,介質損耗角正切則可采(cǎi)用在線(xiàn)監測的(de)方法。