电缆击穿故障往往是由上述原因引起的,由于破坏程度的不同,在运行中电力电缆击穿故障的发生大致可按投运初期(1-5年内)、运行中期(5-25年内)及运行后期(2s5年后)三个时期划分。然而电力电缆由外力破坏、安装质量、过负荷及电缆本体质量问题发展到击穿的过程中又要经过电一热的多重效应,导致绝缘破坏,致使击穿故障的发生。
在GB7354-2003《局部放电测量》标准中,局部放电被定义为:“局部放电(PD),导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。这种放电可以在导体附近发生,也可以不在导体附近发生”。在电场作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电,而没有形成击穿的这种现象称之为局部放电。这种放电虽然不能立即形成贯穿性通道,但长期的局部放电,使电介质的劣化损伤逐步扩大,最终导致整个电介质击穿。
局部放电产生机理:交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或掺入其他杂质,而这些存有气泡或杂质的区域,起击穿场强低于平均击穿场强,因此在这些区域就会首先发生放电现象。
在运行电压下,局部放电能够存在于电树枝、孔隙、裂纹、杂质以及剥离的界面上。当绝缘中存在微孔或绝缘层与内、外半导电层间有空隙时,将由于局部放电侵蚀绝缘而使绝缘性能降低,以致发生老化形态,表现为绝缘击穿。根据绝缘层中存在微孔的模型,由下面经验式算出允许最大微孔尺寸:
高压交联聚乙烯电缆按满足上式公式进行设计构造,能保证在正常运行场强下不发生局部放电。但是当电缆本身受到外伤或附件组装存在缺陷时,就可能出现因局部放电导致绝缘击穿。