XLPE電纜常見故（gù）障及局部放電（diàn）的（de）產（chǎn）生

一般認為XLPE電力電纜在正常環境中的壽命（mìng）為20-30年，然而由於電纜敷設在電纜溝或直接埋於地下，敷（fū）設環（huán）境與使用狀態會極大（dà）的影響電纜的壽（shòu）命。XLPE電纜長期同（tóng）土壤、水（shuǐ）分、潮氣接觸，絕緣易受到腐蝕滲透，再加上電纜製造或安裝（zhuāng）時的局部缺陷，在電、熱、機械外力、水、油、有機化合物、酸、堿（jiǎn）、鹽及微生物作用（yòng）下，常常發生（shēng）老化，嚴重（chóng）時（shí）可能造成（chéng）故障，破壞電力係統的（de）正常運行。處於惡劣環境中運行的電纜，絕緣破壞（huài）的例子屢見不鮮。根據有關部門統計，電纜（lǎn）事故占電氣設備事故總數的（de）比例（lì）約為48%。

XLPE電纜產生故障的原因非常複雜，常常是多因（yīn）素的，因此（cǐ），分析XLPE電纜故障的原因對於避免電氣事故是非常重要的。XLPE電纜產生故障的原因大（dà）致可（kě）分為：

（1）絕緣的自然老化
這是故障產生的主要原因。XLPE電纜絕（jué）緣的（de）自然老化又可以分為（wéi）水樹老化、電樹老化、熱老化、化學老化等，很多時候是多種因素（sù）共同作用（yòng）下的絕緣老化，其中水（shuǐ）樹老化最為常見。大量的研究（jiū）資料表明，XLPE電纜絕緣（yuán）擊穿的首要原（yuán）因是由於絕緣層中形成（chéng）了水樹枝，其原因可（kě）能是製造過程中殘留在絕緣層中的（de）微水，或運行中（zhōng）因機械損傷水分逐漸侵入，或運行中長期受水浸漬等。在（zài）電場的長期作用下，絕緣中將形成由微小的水滴及連接它們的水絲組成（chéng）的水樹枝，它是交聯聚乙烯電纜事故的主（zhǔ）要原因，約占事故的（de）71%，多發生於自然劣化。水樹發展到一定程度又會引發電樹的產生，進而導致絕緣更加嚴重的破壞，甚至被擊穿造成電氣事故。

（2）外力的破壞
這方麵的損壞主要有施工和交通運輸所造（zào）成的損壞，如挖土（tǔ）、打樁、搬運等都可能誤傷電纜，行（háng）駛車輛的震（zhèn）動也會（huì）造成埋在公（gōng）路及鐵（tiě）路附近的電纜。在（zài）敷設電纜過程中也會因為拉力（lì）過（guò）大或彎曲過度而導致電（diàn）纜絕緣和護層的損壞，另外也（yě）有因自然力如土壤下沉所形成的拉力導致電（diàn）纜故障的發生。

（3）材料缺陷及設（shè）計製作工藝的影響
材料缺陷包括交聯聚乙烯絕（jué）緣（yuán）中含（hán）有雜（zá）質、導電線芯不夠光滑、附件中的鑄件有砂（shā）眼、瓷件的機械強度不夠、由於管理不嚴而造成電（diàn）纜中間頭和終端頭（tóu）絕（jué）緣材料受潮、髒汙和老化。設計（jì）製作問題（tí）大多（duō）出在中間接頭和終端頭部分（fèn），例如選用材料不當、電場分布考慮不合理、機械強度（dù）和裕度不夠等。

（4）過電壓
大氣過電（diàn）壓和內（nèi）部過電壓是電纜所承受的（de）電應壓力超過允許值而造成擊穿（chuān）。對實（shí）際故障進行分（fèn）析發現，許（xǔ）多（duō）戶外終端頭的故障是（shì）由大氣過電壓引起的，電纜（lǎn）本身的缺陷也會導致在大氣過電壓的時候發生故（gù）障。

在以上各種常（cháng）見故障（zhàng）發生初期，由於電纜整（zhěng）體或絕緣結構發生了變化，就會引起電纜內部電荷分布的改（gǎi）變，進而造（zào）成某些部位場強偏（piān）大。在這種電場的作用下，電纜絕緣係（xì）統中會有部分（fèn）區域發生放電，但不會馬上造成擊（jī）穿事故，也就是（shì）在電纜內部會發生（shēng）局部放（fàng）電。

電力電（diàn）纜局部放電量與電力（lì）電纜絕緣狀況密切相關，很多研究表明，電樹枝的產生常伴隨局部放電的發生，局部放電可能是由電樹枝引發，同時又（yòu）加（jiā）速（sù）電樹的生長與絕緣材料的劣化。局部放（fàng）電量的變化預（yù）示著電纜絕緣一定存在著可能危（wēi）及電纜安（ān）全運行的缺陷。因為在局部放電過程（chéng）中，電離出來的（de）電子、正負離子在電場力的作用下具有較（jiào）大的能量，當它們撞到絕緣內空氣隙的絕緣壁時，足以打斷絕緣材料高分子的化學鍵，產生裂解。其次（cì），在放電點上，介質發熱（rè）可達到很高的溫度，使得絕緣材料（liào）在放（fàng）電點被（bèi）燒焦或融化（huà）;溫（wēn）度升高還會（huì）產生熱（rè）裂解或促使氧化（huà）裂解；同時溫度升（shēng）高（gāo）會增大（dà）介質的電（diàn）導和損耗，由此產生惡性循環（huán），導致絕緣體（tǐ）破壞。在局部放電過程中還會產生許多活性生成物，這些生成物會腐蝕絕緣體（tǐ），使得介質性能劣化。局部放電還有可能（néng）產生X射（shè）線或（huò）Υ射線，這兩種射線具有較高的能量，能夠促使高分子裂解（jiě）。除此之外，連續爆破性的放電以及放電產生的高壓氣體都（dōu）會使絕緣體產生微裂，從（cóng）而發展（zhǎn）成電樹枝。在運行（háng）電壓（yā）下，局放能存在於電樹枝、孔隙（xì）、裂紋、雜質以（yǐ）及剝離的界麵上，當絕緣中存（cún）在微孔或絕緣層（céng）與內、外半導電層間有空隙時，將由於局部放電侵蝕絕緣而使絕緣性降低，以至發生老化形態，最終表現為（wéi）絕緣擊穿。