电缆线回收浅谈高压电缆进行直流耐压试验的问题

随着国家"西电东送"、"南电北送"等工程的推进,高压直流电缆将成被应用的主力军。新能源规模化接入及城市输电的电缆化建设,都需要应用高压直流电缆。高压直流电缆更是海上风电、海上孤岛的唯一输电手段。

电缆线回收浅谈高压电缆进行直流耐压试验的问题

高压及超高压电缆已成为现代城市电网项目工程中不可或缺的材料,但我国高压超高压电缆领域起步晚,材料、设备及制造技术长期以来主要依赖引进和模仿。下面我们就来说说,高压电缆进行直流耐压试验的问题主要表现在哪些个方面?

1.直流电压下,电缆绝缘的电场分布取决于材料的体积电阻率,而交流电压下的电场分布取决于各介质的介电常数,特别是在电缆终端头、接头盒等电缆附件中的直流电场强度的分布和交流电场强度的分布完全不同,而且直流电压下绝缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相同。因此,直流耐压试验不能模拟高压电缆的运行工况。

2.高压电缆在直流电压下会产生"记忆"效应,存储积累单极性残余电荷。一旦有了由于直流耐压试验引起的"记忆性",需要很长时间才能将这种直流偏压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行,直流偏压便会叠加在工频电压峰值上,使得电缆上的电压值远远超过其额定电压,从而有可能导致电缆绝缘击穿。

3.直流耐压试验时,会有电子注入到聚合物介质内部,形成空间电荷,使该处的电场强度降低,从而难于发生击穿。高压电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷。但如果在试验时电缆终端头发生表面闪络或电缆附件击穿,会造成电缆芯线上产生波振荡,在已积聚空间电荷的地点,由于振荡电压极性迅速改变为异极性,使该处电场强度显著增大,可能损坏绝缘,造成多点击穿。

4.高压电缆致命的一个弱点是绝缘内易产生水树枝,一旦产生水树枝,在直流电压下会迅速转变为电树枝,并形成放电,加速了绝缘劣化,以致于运行后在工频电压作用下形成击穿。而单纯的水树枝在交流工作电压下还能保持相当的耐压值,并能保持一段时间。

生命安全高于一切,高压低压耐火电缆因其独特优势在高层建筑、地下铁道、地下街、大型电站及重要的工矿企业等与防火安全和消防救生有关的地方得到广泛应用。我们相信因线缆问题引起的事故会越来越少。

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