交聯聚乙（yǐ）烯電纜局部放電研（yán）究的意（yì）義

隨（suí）著我國經濟的飛速發（fā）展，城市規模（mó）不斷擴大，用電量與日俱增。截至2004年底，我國電力裝機總（zǒng）容量達到（dào）4.4億千瓦。據初步統計分析，2005年，投產機組約為6840萬至（zhì）7000萬千瓦之間，全國裝機（jī）容量將達到5.1億（yì）至5.2億千瓦，發電量約為2.5萬億千瓦（wǎ）時左右。預（yù）計到（dào）2020年，將增加到9.4億千瓦，全社會用電量將達到約46000億千瓦時。電力裝機總容（róng）量快速增加的同時，電網建設與（yǔ）改造在全國大範圍（wéi）展開，據統計2001年全國年度全國新增輸（shū）電線路（lù）總計14302.46公裏，2001年年（nián）底全國（guó）輸電線（xiàn）路回路總（zǒng）長度（dù）達到了781854公裏。

在電網不斷擴大之時土地資源卻（què）日趨緊張，尤其在大中城市，征地費（fèi）用（yòng）越來越高，同時人們對環境的要（yào）求也不斷提高。與以（yǐ）往的架空線路（lù）相比，直埋式電（diàn）纜具（jù）有供（gòng）電可（kě）靠性高，布線不（bú）受地麵、空間建築物的影響，有利於美化城市和（hé）優化廠礦布（bù）局等諸多優點，得到廣泛的推廣應用。例如北京（jīng）市從2004年起投資232億元實施《北京奧運電力行動計劃》中一項重點工作就是（shì）以入地電纜取代現（xiàn）在（zài）的電線杆子。供電線路全（quán）部入地，還有一個更（gèng）大的好處一一減少（shǎo）了外物對（duì）電纜的破壞以及電纜本（běn）身的風化，更加安全。例如風雨天造成有些地方的樹枝壓在了架空線路上，還有（yǒu）交（jiāo）通意（yì）外中的汽車撞電杆事故，都會造成線路短路停（tíng）電，采用（yòng）地下電（diàn）纜輸電則可以（yǐ）避免這些電力事故，提高供電可靠性。

電力係統（tǒng）中原來應用較（jiào）為廣泛的電纜主要（yào）有紙絕緣電力（lì）電纜（lǎn）和自容式充油電力電纜，現在應用廣泛的是橡塑絕緣電力電纜。橡塑絕緣電力電纜是指聚氯乙烯絕緣、交聯聚乙烯絕緣和乙（yǐ）丙橡膠絕緣電力電纜（lǎn）。粘（zhān）油性紙絕緣電（diàn）力電纜和交聯聚乙烯（xī）電力電纜在現場應用最為普遍。交聯聚乙烯絕緣電（diàn）纜是用化學或（huò）物理方法，使電纜絕緣聚乙烯（xī）材料的分子結構由線型改變為三維網狀結構，即把熱塑性（xìng）的聚乙烯轉變為熱固性聚乙烯。從而大幅度地提高了其機械性能、熱老化性能、耐環境（jìng）應力開裂的能力（lì）和優良的電氣性能（néng）。交聯聚乙烯絕緣電纜導體的額定工作溫度為90℃，比油浸紙絕緣電纜（lǎn）高（gāo），且（qiě）結構簡單，外徑小（xiǎo）、重量輕、易於彎曲，附件（jiàn）接（jiē）頭簡單，安裝敷設方便，還具有不受落（luò）差限製等特性。特別是沒有漏油和引起火（huǒ）災的危險（xiǎn），因此受到（dào）廣（guǎng）大用戶（hù）歡迎（yíng），目前已（yǐ）經廣泛應用於35kV及以（yǐ）下電（diàn）壓等級，並不斷向高壓、超高壓領域發展。日本已經開發了750kV電壓等級的（de）XLPE電（diàn）纜，俄羅斯220kV電壓等級的XLPE電纜已（yǐ）經穩定運行十年（nián）左右，我國220kV電壓等級的XLPE電（diàn）纜也已經正式投產。由此（cǐ）可見XLPE電纜逐步替代油紙電纜的趨勢。
    
處於惡劣環境中運行的電纜，電化與絕緣破壞的例子屢（lǚ）見不（bú）鮮。交聯聚乙烯電纜在（zài）電、熱、機械外力、水、油、有機化合物、酸、堿、鹽及微（wēi）生物作用下，常常發生（shēng）老化。在一個（gè）絕緣係統中，老化因素可以使材料的特性產生不可逆轉的（de）改變。並可能影響到絕緣性能。從實際線路歸納XLPE電纜的老化原因和老化形態，一般認為局（jú）部放電、電（diàn）樹枝、水樹枝的發生，是影響電纜及其附（fù）件絕緣性能降低的主要原因，且頻度較高。一般認（rèn）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（diàn）纜（lǎn）敷設在電纜溝或直接埋於地下，敷設環（huán）境與使用狀態會極大的影響電（diàn）纜的壽命（mìng）。隨（suí）著時間的推移，如今運行（háng）的部分高壓XLPE電纜（lǎn）已逐漸（jiàn）進入電纜及其附件預期壽命的“中年期（qī）”，時有（yǒu）應用較早的XLPE電纜絕緣在運行中被擊（jī）穿並造成停電事故（gù）的報道。地下電纜一旦發生故障，尋（xún）找起來十分困難，不僅要浪費大量人力物力，而且還將（jiāng）帶來難以估計的停電損失。如果（guǒ）故障得（dé）不到及時排除，將會造（zào）成嚴重的經濟損失和社會影響。因此如何準確、快速、經濟地探測到電纜故障點，多年來一直（zhí）是國內（nèi）外有關工程技術（shù）人（rén）員（yuán）所研究的熱點。在線檢（jiǎn）測可以隨時對電纜絕緣的老化狀態進行監視，電網無需停電，受到人們更為廣泛的關注。

我國城（chéng）鄉電網中電力（lì）電纜投運數量近70000km，特別是高壓、超高壓（yā）電力電纜已在電網（wǎng）中（zhōng）占據非常重要（yào）的地位，因此確保電力電纜運行可（kě）靠、減少停電維護次數和時間、實現狀態檢修以提高電力電纜供電可靠性是保障電網（wǎng）安全可靠運行的重中（zhōng）之重（chóng）。電力（lì）電纜局部放電量與電力電纜絕緣狀況密切相關，局部放電量的變化預示著電纜絕緣一定存（cún）在著可能危（wēi）及電（diàn）纜安全運行的缺陷。因為在局部放電過程中，電離出來的電子、正負離子在（zài）電場力的（de）作用下具有較大的能量，當它們撞到絕緣內空氣隙的絕緣壁時（shí），足以打斷（duàn）絕緣（yuán）材料高分子（zǐ）的化學鍵，產生裂解（jiě）。其次，在放電點上，介質發熱可（kě）達到很（hěn）高的溫度，使得絕緣材料在放電點被燒焦或融化；溫度升高還會產（chǎn）生熱裂解或促使氧化裂解；同時溫度升高會增大介質的電導和（hé）損耗，由此產生惡性循環，導致絕緣體破壞。另外，國內外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（yòng）壽命很大程度上取（qǔ）決於其（qí）絕緣（yuán）介質的樹枝狀老（lǎo）化（huà），而局部放電測量是定量分析樹枝狀劣（liè）化程度的有效方法之一，即樹枝引發初期，其局部放電量約0.1PC；當樹枝發展（zhǎn）到介質擊穿臨界狀態（tài）時，其局部放電（diàn）量可達到1000PC。因此，對XLPE電纜絕緣的局部放電進行檢測並對（duì）局放（fàng）點定位是及（jí）時發現故障隱患，保障電力電纜安全可（kě）靠運行的（de）重要手段。