潮湿水环境引起低压交联电缆绝缘快速老化的原因分析【摘要】交联聚乙烯绝缘电力电缆，由于无油，附属设备较少，在一定防护条件下无火灾危险。
安装敷设以及运行维护简单，而成为城市电风改造和建设所需电力电缆的首选电缆。
电缆投入运行后，绝缘会受到电、热、机械和水分等因素的作用而发生老化，影响电缆的运行可靠性和使用寿命。
研究表明，树枝老化是电缆绝缘老化的重要原因。
树枝老化主要包括水树枝老化和电树枝老化。
其中，水树枝老化是导致交联聚乙烯电缆绝缘寿命缩短的重要因素。
在电缆的安装使用中，敷设在潮湿有水环境的低压0.6/1kV交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆，裸露的XLPE绝缘层在电缆的长期工作中会加速老化，最终交联聚乙烯绝缘层出现了老化、降解和碎裂现象。
【关键词】交联电缆老化；降解；碎裂1.绝缘老化现象聚乙烯经过温水交联后，其分子结构转变为网状立体结构，使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯，大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能，并保持了优良的电气性能。
但任何事物都有它的不完美性，从而提出了它的注意事项。
在电缆敷设现场，发生电缆绝缘层开裂的是YJV0.6/1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。
此电力电缆在使用l～2年后，发生短路。
电缆不能正常使用，电缆抽出经检查分析后认为：电缆由于安装敷设时，外护套局部刮伤，电缆绝缘长时间在水，潮湿条件下工作，最终造成绝缘快速老化开裂。
2.绝缘老化主要原因分析近十几年的运行和研究表明，聚乙烯、交联聚乙烯和一些其他聚合物的绝缘破坏，主要先经过老化中树枝老化过程，“树枝”（Treeing）是形象名词，它是绝缘在老化中，受电场影响。
产生介质较弱部位的枝状放电或枝状结集。
按“树枝”形成的原因及其所起的绝缘破坏作用。
可分为“电树枝”及水树枝两种，水树枝不会直接导致绝缘击穿，但它会孕育电树枝，水树枝在发展过程中即使长度不再增加，内部结构也在变化。
酝酿着导发电树枝，以至击穿绝缘。
电缆绝缘材料性能研究摘要：电缆绝缘材料是电缆的核心组成部分，对于电缆的安全运行起着至关重要的作用。
本文主要研究电缆绝缘材料的性能，包括绝缘强度、介电常数、介质损耗、耐热性等方面。
通过实验研究和理论分析，对电缆绝缘材料的性能进行了评估和分析，为电缆的选材和使用提供了一定的理论基础和实验依据。
关键词：电缆绝缘材料；绝缘强度；介电常数；介质损耗引言：随着现代社会对电力、通信、交通等领域需求的不断增加，电缆作为重要的输电和通信设备得到了广泛应用。
而电缆绝缘材料作为电缆的核心组成部分，其性能对电缆的安全运行起着至关重要的作用。
因此，对电缆绝缘材料的性能进行研究和评估，对于提高电缆的安全性、可靠性和使用寿命具有重要意义。
一、研究背景和意义电缆是现代社会重要的输电、通信和控制设备，广泛应用于电力、电信、交通、建筑等领域。
而电缆绝缘材料是电缆的核心组成部分，其性能直接影响电缆的安全性、可靠性和使用寿命。
因此，电缆绝缘材料的性能研究成为电缆技术领域中的一个重要研究方向。
电缆绝缘材料的性能对电缆的安全运行和使用寿命起着至关重要的作用。
绝缘强度、介电常数、介质损耗和耐热性等是电缆绝缘材料的重要性能指标。
通过对电缆绝缘材料的性能研究和评估，可以为电缆的选材和使用提供科学依据，为电力、通信、交通等领域的发展提供支持。
具体意义包括：提高电缆的安全性和可靠性。
了解电缆绝缘材料的性能可以更好地保证电缆的安全运行和使用寿命，减少故障率和维修成本，提高电力、通信、交通等领域的服务质量和用户体验。
推动电缆技术的发展。
电缆绝缘材料的性能研究可以促进电缆技术的创新和进步，推动电缆行业的发展，提高国家的经济和科技实力。
为环保节能提供支持。
电缆绝缘材料的性能研究也涉及到材料的环保性能和能耗效率，可以为环保节能提供支持，减少资源浪费和环境污染，推进可持续发展。
二、电缆绝缘材料性能评估方法（一）电缆绝缘材料的性能评估是电缆绝缘材料研究的重要内容之一。
第48卷第2期华北电力大学学报Vol.48,No.2 2021年3月Journal of North China Electric Power University Mar.,2021doi：10.3969/j.ISSN.1007-2691.2021.02.08水分对XLPE电缆中间接头电场和击穿电压的影响方春华，叶小源，杨司齐，丁璨，普子恒（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）摘要：中间接头受潮是电力电缆的常见缺陷，水分对接头性能的影响至关重要。
通过仿真分析接头受潮时的电场分布，并以XLPE试品为实验对象，测试不同受潮程度下的击穿电压。
仿真结果表明：主绝缘外侧的复合界面中，水膜处的电场仅为正常时的20%~60%，但水膜周围电场普遍增大，且随着受潮程度的增加，电场畸变越发严重，易诱发击穿事故；导体外侧水膜周围电场则没有发生明显畸变，不会直接诱发事故。
通过XLPE受潮试品的击穿电压实验发现：平均击穿电压为正常时的85%到94%，且随着水分增加而降低，试验结果与仿真结果所得出的结论基本一致。
成果可用于指导电缆中间接头事故原因分析。
关键词：电力电缆；中间接头；受潮；电场分布中图分类号：TM852文献标识码：A文章编号：1007-2691（2021）02-0064-09Effect of Moisture on Electric Field and BreakdownVoltage at XLPE Cable Intermediate JointFANG Chunhua,YE Xiaoyuan,YANG Siqi,DING Can,PU Ziheng (College of Electrical Engineering and New Energy，China Three Gorges University，Yichang443002，China)Abstract:Dampness in the joint is a common defect of power cable.Moisture greatly weakens the performance of intermediate joint due to joint dampness.This paper analyzes the electric field distribution of the joint by simulation,and tests the breakdown voltage under different dampness levels by experimenting on XLPE samples.Simulation results show that in the composite interface outside of the main insulation，the electric field at the water film is only20%to 60%of the normal，but the electric field around the water film generally increases.And as the dampness level increa-ses，the electric field distortion becomes more serious，which is prone to induce breakdown accidents.But the electric field around the water film outside the conductor has no obvious distortion and will not directly induce accidents.Through the breakdown voltage experiment of the XLPE damp sample，it is found that the average breakdown voltage is 85%to94%of the normal，and it decreases with the increase of moisture.The experimental results are consistent with the simulation results，which are useful in analyzing the cause of cable intermediate joint accident.Key words:power cable；intermediate joint；dampness；electric field distribution0引言随着经济的发展，人们对电力的需求逐年上升，电力电缆作为输配电网的重要组成部分也得收稿日期：2020-10-29.基金项目：国家自然科学基金资助项目（51607103）.到了越来越广泛的应用［1，2］,电缆事故出现的频率越来越高［3-5］o根据以往的研究发现，电缆接头受潮是最容易诱发事故的缺陷［6,7］，而电缆中间接头在施工前存放于露天环境中，电缆敷设方式不当导致电缆外护层弄破；电缆长期运行中，电缆接头绝缘材料膨胀与收缩导致绝缘层间产生间隙均可能导致接头受潮,特别是南方沿海城市，多台风暴雨,电缆进水是常见故障,研究接头受潮对接头电气性能的影响具有重要的现实意义。
