电力电缆的绝缘老化

①电树枝状老化
交联聚乙烯电力电缆绝缘层在工频、雷电及操作过电压作用下，由于绝缘本身存在的缺陷，如含有杂质、水滴、气泡等，使得局部电场集中，杂质、水滴、气泡等在电场的作用下发生游离，产生自由电子和正离子，自由电子在电场的作用下不断与其他的中性质点发生碰撞，当电场足够大，自由电子被加速，能量达到与之碰撞的中性质点的游离能时，就会发生碰撞游离，产生新的自由电子和正离子，这样使得自由电子的数量增加了，碰撞游离产生的自由电子又参与碰撞，形成新的碰撞游离，经过多次碰撞后，产生大量的电子和正离子，一方面电子的数量在不断增加，另一方面，游离的区域不断向外发展，由于自由电子的运动具有随机性，所以游离放电的发展路径是随机的，而不是均匀的沿每一个方向发展，就象树枝形状一样的放电通道或者放电痕迹，其物理模型如图1.2所示。长期的发生这种放电会使得绝缘中有微小电流通过，在绝缘层发热，导致电缆绝缘老化，即树枝状老化。

②水树老化
电缆由于施工环境的限制，施工工艺不高，使电缆头在制作过程中就留下水分：在运行中，也会由于环境的潮湿而受潮，也就是电缆内部含有水分。水在电缆绝缘层中以水滴或溶解方式存在。当水分以水滴的形式存在于介质中时，由于水不是良好的绝缘介质，具有一定的导电性，水滴上分担的电压很小，使绝缘介质上承受的电场强度增加，导致介质放电，介质的长期放电形成老化。水树可以分为从导体的内半导电层上产生的内导水树、从绝缘的外半导电层产生的外导水树、从绝缘层中空隙等产生的蝴蝶节形水树3类。特别是从内半导电层上产生的内导水树，将使电缆的绝缘强度大幅度降低。交联聚乙烯电缆绝缘层中产生水树模型如图1.3所示。