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塑料電纜的局部放電特性取決于塑料電纜的結構形式、絕緣材料的類別以及工藝參數 與運行條件。它們的優(yōu)劣,一方面可以保證塑料電纜具有足夠的運行壽命(不小于30 年);另一方面乂可能出現過早(幾個月或幾年)的運行失效。
(1) 結構因素。要求絕緣結構形式完善,特別是35kV以上的高壓電纜,內,外屏蔽 層不完善,屏蔽層上有大氣隙,將導致局部放電;有凸出物或尖刺時,引發(fā)電樹枝,再伴 隨局部放電,很快形成貫穿放電通道.導致電纜的壽命終止。
(2) 材料因素。材料本身的微觀結構是否能耐電暈產生的臭氧腐蝕,以及絕緣材料中 是否混進了易引發(fā)樹枝的雜質。
(3) 工藝參數。工藝條件是十分復雜而又極為重要的因素。在相同的材料和結構條件 下,由于加工方法的不同,會帶來不同的氣隙和水分含量。在加工進人冷卻階段時,冷卻方式及冷卻速度的不同,會造成所產生氣隙形狀的不同。因此,必須選定最佳的工藝 條件。
ETGZ-II電纜故障測試儀
(1) 運行條件。電纜運行過程中的環(huán)境條件,水分、化學污染物的存在,負荷狀況, 過載時間等,都會造成新生的、非加工中產生的氣隙。
2.絕緣介質的電老化
塑料絕緣電力電纜無論其絕緣材料是聚氣乙烯、聚乙烯、還是交聯聚乙烯,它們均屬 于高聚物。在局部放電作用下,可運用化學結構理論來分析其內部的破壞過程。
(1) 由于電子、離子受電場的作用.對氣隙周圍的介質發(fā)生轟擊.導致發(fā)熱,形成小 孔狀侵蝕;表面產生的化學過程為聚合、裂解、氣化等,并生成電樹枝、水樹枝而導致絕 緣破壞。
(2) 由于氣體所產生的化學產物,如含氮酸(亞硝酸等),以及臭氧,對周圍介質發(fā) 生侵蝕生成電化學樹枝,導致絕緣被破壞。
(3) 產生紫外線或波長較長的軟X線導致介質降解或解聚。
后兩者對高分子介質的長鏈分子起強烈的破壞作用。如臭氧特別活潑,它對具有雙鍵 的橡膠作用能力特別強,使之迅速交聯、裂解、失去彈性。
氣隙的局部放電,雖然不會立即導致整個介質的擊穿,但是絕緣材料長期受到這種內 部放電的作用,介質的破壞程度會逐步擴大,最終導致絕緣被擊穿。這就是絕緣材料的電 老化現象。
對于一切處于高場強下工作的高聚物,電老化的過程就決定了介質的壽命,一般認 為,沒有局部放電存在時,絕緣塑料的T.作壽命相當長。因為塑料介質在有熱氧作用時, 處于正常工作條件下,老化過程極其緩慢。
除聚四氟乙烯外,聚氣乙烯、聚乙烯和交聯聚乙烯的耐電暈性尚好,但比紙絕緣要差 些。高壓塑料絕緣電力電纜質量的優(yōu)劣并非只決定于材料的性質,而在很大程度上取決于 制作工藝和結構的完善與合理。這是由于各種高分子材料的耐局部放電特性相差不大,但 制作工藝或結構上不完善造成的氣隙.將會引起電老化過程的加速。
