投运的电缆在恶劣敷设环境中的电气、热、化学及其他因子的作用下,其绝缘会发生不同程度的老化。下表总结了XLPE电缆绝缘老化的主要原因和常见表现形态。
绝缘老化原因 | 老化表现形态 | |
电气老化 | 运行过程高电压 | 局部放电现象和电树枝 |
热老化 | 温度异常交替 | 热碳化 |
化学老化 | 化学腐蚀 | 化学腐蚀和化学树枝 |
机械老化 | 机械外力瞬间冲击和挤压 | 机械破坏 |
生物作用老化 | 微生物啃咬腐蚀 | 出现气隙和空洞 |
经研究表明,局部放电是引起电缆绝缘老化的主要原因之一。电缆的绝缘长期在局部放电的作用下,该放电会对绝缘层发生以下三种破坏:(1)局部放电过程中产生的大量高能量带电粒子持续冲击电缆绝缘,进而破坏绝缘分子结构。(2)带电粒子持续撞击绝缘,撞击过程会使绝缘出现局部温度升高。若局部放电过程一直存在,则会造成电缆的绝缘分子结构一定程度上的碳化破坏。(3)局部放电过程对绝缘的破坏产生的臭氧和氮的氧化物,与环境中的水分和空气等发生化学反应,会对绝缘结构进一步腐蚀。若上述的局部放电过程对电缆的破坏作用长期存在,就会对电缆绝缘结构造成严重损伤。这种损伤在电缆复杂的敷设过程和工作环境中会不断的恶化,最终电缆绝缘发生击穿。因此,通过对局部放电的测量对于确保电缆安全、可靠运行具有重要意义。