在城市中电力电缆得到了广泛的应用,为保证其供电可靠性,对新建和已铺设电缆的运行状况以及健康程度进行检测就显得尤为重要。
通常的电力电缆是由导电线芯、绝缘、护套、屏蔽层、销装等几部分组成。电力电缆的导电线芯常用铜或铝制成。电缆的绝缘和护套常用有机绝缘材料制成,如粘性油纸、橡胶、塑料、交联聚乙烯等,对于更高电压等级的电缆,可以采用充油或充气绝缘。电缆的屏蔽层常用半导体材料,在电缆中起到均匀电场的作用。电缆的销装是为了保护电缆的绝缘免受外力的损伤,常用钢带、钢丝、铅套、铝套等制作。电力电缆按导电线芯的数量和形状可分为单芯结构、三相圆芯电缆、三相扇形电缆、四芯扇形电缆等。
在电力系统中常将电力电缆按绝缘材料分为油纸绝缘电缆、橡塑绝缘电缆、充油电缆、充气电缆等。其中油纸绝缘电缆已经逐步退出运行,橡塑绝缘电缆的使用量逐年增加,特别是交联聚乙烯电缆近年来已成为中高压输电系统中的主要品种。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,因此深受用户欢迎。
交联聚乙烯电缆的典型结构如图所示。交联聚乙烯电缆和油浸纸统包电缆在结构上的区别除了主绝缘是交联聚乙烯塑料及线芯形状是圆形相同之外,还有两层半导体屏蔽层。在线芯的外表面挤第一层半导体屏蔽层,它可以克服导体电晕及电离放电,使芯线与绝缘层之间有良好的过渡;在相同绝缘外表面挤第二层半导体胶,同时挤包一层0.1mm厚的薄铜带,它们组成了良好的相同屏蔽层,它保护着电缆,使之几乎不能发生相间故障。

XLPE电力电缆截面示意图
所谓水树枝和电树枝是指在局部高电场的作用下,绝缘层中水分、杂质等缺陷呈现树枝生长,最终导致绝缘击穿;所谓化学树枝是指绝缘层中的硫化物与铜导体产生化学反应,生成硫化铜和氧化铜等物质,这些生成物在绝缘层中乘树枝状生长。

交联聚乙烯电缆绝缘老化的原因和表现形态