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浅析交联聚乙烯绝缘电力电缆抗水树机理1引言交联聚乙烯电力电缆以其优异的介电与机械性能深受广大电力用户的欢迎，自从二十世纪八十年代以来逐渐成为电力电缆的主流。
虽然交联聚乙烯电力电缆设计寿命可达30～40年之久；但是由于制造工艺缺陷、电缆运行环境恶劣、以及电缆敷设伤害等因素，许多电缆内部产生了气隙、杂质、毛刺和凸起等缺陷，上述缺陷在电场、热场、机械应力以及潮湿环境等老化因素的作用下，就会引发局部放电和水树枝现象。
其中交联聚乙烯电力电缆中的水树枝老化现象，进一步会发展为电树枝从而导致电缆绝缘击穿，造成电缆寿命大幅缩短，对电力系统稳定性和可靠性造成极大威胁。
因此，研发抗水树型交联聚乙烯绝缘电力电缆对保证电力系统供电安全具有重要意义。
2水树枝引发与生长原理。
水树枝老化是交联聚乙烯电力电缆在潮湿环境中发生击穿的主要诱因之一[1-2]。
自从1969年在波士顿举行的电气绝缘会议上，日本学者宫下首次提到水树枝现象，各国学者对水树枝现象进行了广泛深入的研究。
一般认为，水树枝是交联聚乙烯电力电缆在潮湿环境下发生老化、降解的一种现象。
在潮湿环境中，水树枝可以在运行电压下长期缓慢地生长。
一般来说水树枝的生长不会直接导致电缆绝缘层的击穿，只有随着水树枝的不断生长，水树枝尖端电场的不断集中，局部高电场最终会引发水树枝尖端产生电树枝，从而导致聚乙烯绝缘层在短时间内被击穿。
经过几十年的研究，国内外学者们关于水树枝的引发、生长机理提出了一些规律、模型。
研究表明，关于水树引发、生长的机理主要有：电致机械应力模型、亲水物质的扩散模型和电化学氧化模型。
关于水树枝的生长模型，人们在过去几十年展开了热烈的讨论。
经过讨论，没有足够证据支持任何一种生长机理可以解释所有情况下水树枝的现象。
事实上，通过综合考虑众多学者的观点，可以发现上述的各种情况都有可能发生。
因此，有学者认为水树枝化是多种进程共存的材料劣化过程，具体哪种进程起主导作用，取决于电缆所处的老化环境。
交联聚乙烯电缆交联聚乙烯电力电缆由于其电气性能和耐热性能都很好，传输容量较大，结构轻便，易于弯曲，附件接头简单，安装敷设方便，不受高度落差的限制，特别是没有漏油和引起火灾的危险，因此受到用户广泛欢迎，并不断向高压、超高压领域发展，呈现出逐步替代油纸电缆的趋势。
一、文联聚乙烯电缆的结构特点如图4－17所示，交联聚乙烯电缆和大家熟悉的油浸纸统包电缆的区别除了相间主绝缘是交联聚乙烯塑料以及线芯形状是圆形之外，还有两层半导体胶涂层。
在芯线的外表面涂有第一层半导体胶，它可以克服电晕及游离放电，使芯线与绝缘层之间有良好的过渡。
在相间绝缘外表面涂有第二层半导体胶，同时挤包了一层0.1mm厚的薄铜带，它们组成了良好的相间屏蔽层，它保护着电缆，使之几乎不能发生相间故障，如图4－18所示。
图4-17 交联聚乙烯电缆断面构造示意图1.绝缘层；2-线芯；3-半导体胶层；4-铜带屏蔽层； 5-填料；6-塑料内衬；7-铠装层；8-塑料外护层图4-18 交联聚乙烯电缆结构示意图1-线芯；2-交联聚乙烯绝缘；3-半导电层；4-铜屏蔽；5-包带；6-外护层二、事故原因根据国内外报导，交联聚乙烯电缆发生事故的原因如下：1．水树枝劣化它是交联聚乙烯电缆事故的主要原因，约占事故的71%，多发生于自然劣化。
所谓“树枝”不过是一个形象名词，它指团体介质击穿破坏前，固体介质中产生的树枝状裂痕和放电痕迹。
树枝的产生引起绝缘进一步的恶劣化，不久将导致全部击穿。
所以树枝现象也是预击穿现象。
按树枝化形成的原因，树枝可分为电树枝、水树枝和电化树枝（也可归为水村的特例）。
水树枝，它是水浸入绝缘层，在电场作用下形成的树枝状物。
它的特点是引发树枝的空隙含有水分，它在比发生电树枝低得多的场强下即可发生。
树枝有的大多不连续，内凝有水分，主干树枝较粗，分枝多且密密麻麻，如图4－19所示。
图4-19 自内侧的水树枝状水树枝一般是从内半导电层、屏蔽层与绝缘层界面上引发出来。
额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆总则本技术规范书包括额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆的材料、技术要求、验收规则、包装和贮存、售后服务等。
1.引用标准：额定电压1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆须满足各类电缆的标准和规范：GB/T 12706-2008 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆IEC 60502-1997额定电压1—30kV挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 2951-2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 3956-2008 电缆的导体GB/T 2952-2008 电缆外护套GB/T 6995-2008 电线电缆识别标志方法IEC 60724:1984 额定电压不超过0.6/1KV电缆允许短路温度导则GB/T 18380-2008 电缆或光缆在火焰条件下的燃烧试验GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法GB/T 12666-2008单根电线电缆燃烧试验方法JB/T 8137-1999 电线电缆交货盘GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 19216-2003在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验2.使用条件：2.1运行条件（1）系统额定电压：0.6/1kV（2）系统最高运行电压：1kV（3）系统接地方式：中性点不接地系统单相接地时允许持续运行8小时。
（4）系统频率：50HZ2.2环境条件：（1）海拔高度：0～2000米（2）环境温度：-30度---+40度（3）土壤热阻系数：120度*cm/W2.3敷设条件：敷设条件可以为直埋、排管、沟道、隧道、桥架等方式。
沟道内积水时电缆可能局部浸于水中。
3.主要技术条件：3.1 型号名称及使用范围序号型号名称使用范围1 YJV YJLVYJY YJLY交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套电力电缆敷设在室内、隧道及管道中，电缆不能承受机械外力作用YJV22 YJLV22 YJV23 TJLV23 交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套钢带铠装电力电缆敷设在室内、隧道内直埋土壤，电缆能承受机械外力作用YJV32 YJLV32 YJV33 YJLV33 YJV43 YJLV43 交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套钢丝铠装电力电缆敷设在高落差地区，电缆能承受机械外力作用及相当的拉力以上型号若为阻燃电缆，其成缆时填充高阻燃性玻璃纤维带及绕包阻燃带，且护套挤塑使用阻燃性PVC护套料，在其型号前添加“ZR”，如“ZRYJLV”。
KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆简介KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆是一种常用于输电和配电系统中的电缆，它采用交联聚乙烯作为绝缘材料，并且在导体上应用阻燃抗老化材料进行保护，保证了导体的安全性和可靠性。
该电缆广泛应用于石油、化工、冶金、电力、矿山、轻工等多种领域，是电力系统中不可或缺的一部分。
结构KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆由导体、绝缘层、填充层、护套等多种部分组成，具有以下结构：•导体：采用纯铜或铝合金制造，以保证电导率和机械强度。
•绝缘层：采用交联聚乙烯作为绝缘材料，具有良好的电气性能以及优异的耐热性能和耐老化性能。
•填充层：用于填补电缆间隙，以保证电缆圆形度和机械强度。
•护套：采用PVC或PE材料作为保护层，具有阻燃、防水、阻腐等性能。
特点KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆具有以下特点：•压缩导体：导体表面采用阻燃抗老化材料进行压缩，使电缆导体和绝缘层间得以完美组合，电缆传输更加稳定可靠。
•高防腐性：采用特殊的防腐技术使电缆具有防腐、耐化学性能，适合在恶劣的环境下使用。
•良好的温度特性：电缆的绝缘层采用交联聚乙烯材料，由于其具有良好的耐热性能，电缆可以在长时间高温下运行，并且在低温下也不会出现裂开现象，因此更加适合气候温差变化较大的地区。
•高耐老化性：采用交联聚乙烯作为绝缘层具有绝缘性能稳定，光、热、气候及其他化学性能影响不大等优点。
应用KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆广泛应用于各种场合，例如：•电力系统：主要用于输电、配电及变电站的控制电缆、保护电缆和电动机电缆等•基础设施建设：如地铁、桥梁、隧道等•石油、化工、冶金、矿山等工业领域。
KVYJV交联聚乙烯绝缘电力电缆的优点在于其高耐热、高耐老化、耐腐蚀、防火、防水、防潮等特性。
这些特性使得它非常适合在各种极端环境中使用。
它对于电力系统的安全运行具有重要意义。
单芯交联聚乙烯绝缘电缆结构电缆是现代生活中不可或缺的重要物品之一，它在电力传输、通信、网络和仪器仪表等领域发挥着关键作用。
而在电缆的组成中，单芯交联聚乙烯绝缘电缆因其优异的电气性能而备受青睐。
单芯交联聚乙烯绝缘电缆是由导体、绝缘层、内护层、外护层和填充物等组成的复合材料结构。
首先，导体是电缆的核心，一般由铜或铝制成。
这些导体具有较好的导电性能，能够有效地传输电力信号。
其次，绝缘层是电缆非常重要的一部分，采用交联聚乙烯材料制造，具有出色的绝缘性能，可防止电流泄露和损耗。
同时，这种绝缘层还具有耐热、耐老化的特点，能保证电缆在恶劣环境下的可靠工作。
在绝缘层的外部，内护层起到了保护绝缘层的作用。
内护层一般采用聚乙烯材料制成，可以保证绝缘层不受外界因素的干扰，进一步提升电缆的使用寿命。
而外护层则是电缆的外部保护装置，一般由特殊的聚乙烯材料制成，具有优异的耐腐蚀性和防水性能，能够有效地抵御外界温度、湿度和化学物质的侵蚀。
另外，填充物作为电缆的重要组成部分，主要填充在内护层和外护层之间的空隙中，用于提供电缆的外部支持和固定效果。
常用的填充物有胶体石墨和硅胶等，可以保证电缆内部的均衡压力分布，阻止外界水分的渗入，并防止电缆在运输和安装过程中的晃动和损坏。
总体来说，单芯交联聚乙烯绝缘电缆具有结构简单、性能稳定、使用寿命长等优点。
它的出现不仅提高了电力传输的效率，也保障了通信网络的畅通无阻。
因此，在选择电缆时，我们应该考虑到实际需求，并结合电缆的上述特点进行合理选择和使用。
同时，对于生产厂家和施工单位来说，应该注意电缆的质量控制和安装工艺，确保电缆能够发挥出最佳的性能，为我们的生活和工作提供可靠的支持。
额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆总则本技术规范书包括额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆的材料、技术要求、验收规则、包装和贮存、售后服务等。
1.引用标准：额定电压1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆须满足各类电缆的标准和规范：GB/T 12706-2008 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆IEC 60502-1997额定电压1—30kV挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 2951-2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 3956-2008 电缆的导体GB/T 2952-2008 电缆外护套GB/T 6995-2008 电线电缆识别标志方法IEC 60724:1984 额定电压不超过0.6/1KV电缆允许短路温度导则GB/T 18380-2008 电缆或光缆在火焰条件下的燃烧试验GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法GB/T 12666-2008单根电线电缆燃烧试验方法JB/T 8137-1999 电线电缆交货盘GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 19216-2003在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验2.使用条件：2.1运行条件（1）系统额定电压：0.6/1kV（2）系统最高运行电压：1kV（3）系统接地方式：中性点不接地系统单相接地时允许持续运行8小时。
（4）系统频率：50HZ2.2环境条件：（1）海拔高度：0～2000米（2）环境温度：-30度---+40度（3）土壤热阻系数：120度*cm/W2.3敷设条件：敷设条件可以为直埋、排管、沟道、隧道、桥架等方式。
沟道内积水时电缆可能局部浸于水中。
3.主要技术条件：套挤塑使用阻燃性PVC护套料，在其型号前添加“ZR”，如“ZRYJLV”。
以上型号若为耐火电缆，其绞线时线芯外层绕包致密高性能双层耐火云母带，在其型号前添加“NH”，如“NHYJV”。
额定电压8.7/10kV、8.7/15kV交联聚乙烯绝缘电力电缆结构性能说明1 执行标准GB/T 156-2007 标准电压GB/T 12706-2008 额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 2951-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法GB/T 3956-2008 电缆的导体GB/T 6995-2008 电线电缆识别标志方法JB/T 8137-1999 电线电缆交货盘2 使用特性2.1 产品额定电压U0/U为8.7/10kV，系统允许最高电压为12kV；产品额定电压U/U为8.7/15kV，系统允许最高电压为17.5kV2.2 适用范围产品适用于工频额定电压8.7/10kV、8.7/15kV输配电线路配送电能之用。
2.3 产品功能特点产品具有载流量大、短时过载能力强，耐热耐化学性能好，使用寿命长等特点。
2.4 敷设条件电缆敷设时环境温度不宜低于0℃。
2.5 运行要求2.5.1 电缆导体的最高额定运行温度为90℃。
2.5.2 短路时(最长持续时间不超过5s)电缆导体最高温度不超过250℃。
2.6 电缆安装时最小允许弯曲半径：3 技术要求3.1 导体3.1.1 导体采用紧压圆形导体，导体结构及性能符合GB/T 3956-2008的规定。
3.1.2 导体表面光洁、无油污、无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边，无凸起或断裂的单线。
3.2 导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽3.2.1 导体屏蔽、绝缘、半导电绝缘屏蔽采用三层共挤全封闭干式化学交联生产工艺，采用从德国引进的在线断面偏心扫描仪连续检测。
3.2.2 导体屏蔽为挤包的半导电层。
半导电屏蔽层均匀包覆在导体上，表面光滑，无明显绞线凸纹，无尖角、颗粒、焦烧和刮伤的痕迹。
在剥离导体屏蔽时，半导电层无卡留在导体绞股之间的现象。
3.2.3 绝缘采用XLPE绝缘料，其性能符合GB/T 12706.2-2008的规定。
额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆总则本技术规范书包括额定电压0.6/1kV（Um=1.2KV）交联聚乙烯绝缘电力电缆的材料、技术要求、验收规则、包装和贮存、售后服务等。
1.引用标准：额定电压1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆须满足各类电缆的标准和规范：GB/T 12706-2008 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆IEC 60502-1997额定电压1—30kV挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 2951-2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 3956-2008 电缆的导体GB/T 2952-2008 电缆外护套GB/T 6995-2008 电线电缆识别标志方法IEC 60724:1984 额定电压不超过0.6/1KV电缆允许短路温度导则GB/T 18380-2008 电缆或光缆在火焰条件下的燃烧试验GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法GB/T 12666-2008单根电线电缆燃烧试验方法JB/T 8137-1999 电线电缆交货盘GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 19216-2003在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验2.使用条件：2.1运行条件（1）系统额定电压：0.6/1kV（2）系统最高运行电压：1kV（3）系统接地方式：中性点不接地系统单相接地时允许持续运行8小时。
（4）系统频率：50HZ2.2环境条件：（1）海拔高度：0～2000米（2）环境温度：-30度---+40度（3）土壤热阻系数：120度*cm/W2.3敷设条件：敷设条件可以为直埋、排管、沟道、隧道、桥架等方式。
沟道内积水时电缆可能局部浸于水中。
3.主要技术条件：3.1 型号名称及使用范围序号型号名称使用范围1 YJV YJLVYJY YJLY交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套电力电缆敷设在室内、隧道及管道中，电缆不能承受机械外力作用YJV22 YJLV22 YJV23 TJLV23 交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套钢带铠装电力电缆敷设在室内、隧道内直埋土壤，电缆能承受机械外力作用YJV32 YJLV32 YJV33 YJLV33 YJV43 YJLV43 交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯/聚乙烯护套钢丝铠装电力电缆敷设在高落差地区，电缆能承受机械外力作用及相当的拉力以上型号若为阻燃电缆，其成缆时填充高阻燃性玻璃纤维带及绕包阻燃带，且护套挤塑使用阻燃性PVC护套料，在其型号前添加“ZR”，如“ZRYJLV”。
110kV交联聚乙烯绝缘电缆技术规范书广西电网公司年月目录1 总则2 使用环境条件3 技术参数和要求4 试验5 供货范围6 供方在投标时应提供的资料和技术参数7 技术资料和图纸交付进度8 运输、储存、安装、运行和维护规则9 技术服务1总则1.1 本技术条件仅适用于交流额定电压64/110kV单芯XLPE绝缘电力电缆的订货。
1.2 本技术条件的内容包括遵循的标准、电缆技术要求、试验项目和方法、验收规则、包装与标志以及买方向卖方提出电缆敷设、运行条件；卖方需向买方提供填写有电缆制造工艺特点、原材料、结构和性能参数的项目清单和相关资料等技术文件。
1.3 卖方若采用未列入本条款的其他标准，必须征得买方同意后才能生效。
1.4 本技术条件中凡标明参数数值的，是作为特别强调。
其他未标明的均应执行相关IEC、GB和DL标准或按照实际情况填写。
1.5 卖方提供的XLPE绝缘电缆，应通过型式试验，国内产品需通过两部产品鉴定，并经实际运行证明是质量优良，安全可靠的产品。
1.6 除有特殊说明外，卖方必须使用国际单位。
1.7 本技术条件应与GB 11017同时使用。
1.8 供方须执行现行国家标准和行业标准。
应遵循的主要现行标准如下：GB 11017 额定电压110kV铜芯、铝芯交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件GB 2952 电缆外护层IEC 287 电缆连续（100%负荷率）允许载流量计算IEC 60840 额定电压30kV（Um＝36kV）至150kV（Um＝170kV）挤包固体绝缘电力电缆及其附件的试验方法和要求DL 509 交流110kV交联聚乙烯绝缘电缆及其附件订货技术规范DL 401 高压电缆选用导则CSBTS/TC 213-01 额定电压220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆 GB6995 电线电缆识别标志JB T 8137 电线电缆交货盘GB/T 3953 电工园铜线GB/T 3955 电工园铝线GB/T 3956 电缆的导体有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。
