高压XLPE电缆的绝缘厚度研究

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电力工程XLPE电缆绝缘耐压检测方法初探

电力工程XLPE电缆绝缘耐压检测方法初探

电力工程XLPE电缆绝缘耐压检测方法初探简要介绍XLPE型电力电缆结构性能及优点;详细阐述了在不同工况下不同的绝缘试验方法,对比分析交流与直流耐压检测优缺点;在现场检测时应考虑的因素、频率与容量的确定与计算阐述。

本文主要介绍作者根据多年实际工作经验总结的适用于施工现场XLPE电缆检测方法。

关健词:电力;XLPE电缆;绝缘耐压;检测方法0 引言我公司近年来逐渐开展应用串联谐振装置对高压电力电缆(35kV~110KV)进行交流耐压试验,我们采用上海大申电气公司的DSVF3000-250kV A/200kV变频串联谐振成套试验装置,基本能够满足35kV~110KV输变电工程及水电站电力电缆交流耐压试验的要求。

一XLPE电缆简介XLPE的分子链间具有立体交联的结构,分子链之间有化学键结合,因此即使在高温下亦不易融化。

如此自然特性,使XLPE具有下列优点:1.良好的电性能和机械性能XLPE电缆的电性能与物理特性,具有超过其它绝缘材电缆的优点,是输电和配电线路最理想的电缆。

2.载流量大XLPE电缆具有优异的热稳定性和老化稳定性,在正常温度(90℃)或短时间较高温度,(130℃)或短路(250℃)条件下仍能输送大电流量。

二XLPE电力电缆的常用检测方法(一)MΩ表法MΩ表通常有500V、1000V、2500V等多种电压等级,MΩ表法是MΩ表内置直流发电机在某一恒压下测量绝缘体的电阻值。

由于手摇式MΩ表的测量结果受人为因素影响很大,MΩ表仅能反映电缆绝缘的泄漏特性,只能作为常规的辅助检验手段,不能作为绝缘性能的最终判据。

(二)直流耐压试验法直流耐压试验反映电缆绝缘的泄漏特性和耐压特性。

其交直流耐压特性基本相同。

固体介质电缆如橡塑电缆(包括XLPE电缆),因绝缘层中气隙的存在,在直流状态下往往会使气隙短时放电,从而加强(提高)了气隙的耐压强度,同时由于气隙放电后形成的反电势短时不能消失而形成积累效应,当改变外加电压方向后,绝缘耐压强度显著降低。

交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化问题探析

交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化问题探析
参考文献 [1] 吴倩,刘毅刚,李熙谋.高压交联聚 乙烯电缆绝缘老化检测技术调研[J].电 力设备.2005,06(7):40-45. [2] 吴倩,刘毅刚.高压交联聚乙烯电缆 绝缘老化及述评[J].广东电力.2003,16 (4):1-6.
上接第 150 页
算出的时间间隔△t 就是相应桥臂上的脉 1j
由于局部放电侵蚀绝缘,以致发生老 化形态,而使绝缘性降低,导致绝缘击穿。
2.3 电树枝 主要是由于绝缘内部放电产生的细微 开裂,形成细小的通道,其通道内空,管壁 上有放电产生的碳粒痕迹。通道分支少而 清晰,呈树枝状。 电树枝按产生的机理分为以下几种类 型: (1)由于机械应力的破坏使 XLPE 绝缘 产生应变造成气隙和裂纹,引发电树枝放 电。机械应力一方面是因为电缆生产、敷设 运行中不可避免地弯曲、拉伸等外力产生 应力,另一方面是由于电缆在运行中电动 力对绝缘产生的应力。 (2)气隙放电造成电树枝的发展。现 代的生产工艺尽管可以消除交联电缆生产 线中某些宏观的气隙,但仍有 1~10 μ m 或 少量的 20~30 μ m 的气隙形成的微观多孔 结构。多孔结构中的放电形式主要以电晕 放电为主。通道中的放电所产生的气体压 力增加,导致了树枝的扩展和形状的变化。 (3)场致发射效应导致树枝性放电。在 高电场作用下,电极发射的电子由于隧道 效应注入绝缘介质,电子在注入过程中获 得足够的动能,使电子不断地与介质碰撞 引起介质破坏,导致树枝放电。 (4)缺陷。缺陷主要是导体屏蔽上的 节疤和绝缘屏蔽中的毛刺以及绝缘内的杂 质和空穴。这些缺陷使绝缘内的电场集中, 局部场强提高。引起场致发射,导致树枝性
冲信号0或1状态在时间轴上的宽度。其中:
,α =2; < 0,α =1;v -u > 0, jo j
β =2;vjo-uj < 0,β =1。启动各桥臂△

XLPE电力电缆绝缘老化分析

XLPE电力电缆绝缘老化分析

XLPE电力电缆绝缘老化分析摘要:本文对电缆的绝缘老化原因和主要绝缘监测技术进行分析,首先建立了气隙局放等效电路模型,在此基础上搭建电缆绝缘介质气隙放电仿真模型。

提出基于监测电缆绝缘介质局部放电信号为主的模糊综合评价法,为基于局部放电信号的电缆绝缘监测提供了理论依据。

关键词:电力电缆;绝缘老化;仿真模型1电缆绝缘老化故障及监测方法1.1绝缘材料老化基于物联网的配电线路监测系统,由前端的智能电网传感器和通常电缆绝缘劣化分为电劣化、热劣化、化学劣化、机械劣化及鼠虫害引起的劣化等。

最常见的类型是电劣化。

电劣化的主要形式有局部放电劣化和电树枝劣化。

电缆浸水是影响电缆安全运行的主要隐患。

研究表明,聚乙烯聚合物的绝缘老化需要先经过树枝老化。

1.2绝缘监测方法现有的电缆绝缘性检测方法分为离线检测试验和绝缘在线监测两种。

而离线检测多以周期预防性试验为主。

预防性实验的模式为周期巡检、定期停电实验。

离线检测方法主要包括介质损耗检测试验、直流耐压试验、局部放电试验及交流耐压试验等。

传统的电缆离线检测方法需要停电为辅,这对人们的生产、生活带来极大的困扰,难以适应当今电网全面自动化、智能化的趋势。

在线监测可以在对电缆无任何损伤情况下实现对电缆的绝缘水平评估、实时掌握电缆运行状况。

其独特的优势成为近几年来学者们热衷的话题。

国内外主流的电缆在线监测方法有直流分量法、直流叠加法、交流叠加法、介质损耗法、局部放电法、低频叠加法等依托电信号监测的方法以及温度分布测量法、电缆应力测量法等物理特征监测方法。

1.3局放在线监测方法监测局部放电信号是定量分析绝缘劣化的主要方式之一,可以判断内部是否存在缺陷,作为警告或预警信息。

还可根据信号分析电缆的老化情况,预估电缆的剩余使用寿命。

局部放电会产生的放电现象有很多种,有些诸如电流脉冲、介质损耗突然增大、电磁波辐射等电气现象,另外一些则属于非电气现象,例如光、热、噪声等。

通过这些现象完成对局部放电现象的监测。

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究欧阳本红1,刘松华1,王诗航2,李建英2,李盛涛2(1. 中国电力科学研究院有限公司,湖北 武汉 430074;2. 西安交通大学 电气工程学院,陕西 西安 710049)摘 要:中国高电压等级交流电缆用交联聚乙烯(XPLE )绝缘料研发较晚,目前国产220 kV 电压等级绝缘料暂未获得工程应用。

以3种国内外高压电缆XLPE 绝缘料为研究对象,对比分析绝缘料热压试样的工频击穿场强、介电常数、介质损耗正切、熔融和结晶性能、拉伸强度、断裂伸长率、微观形貌和交联度等参数。

实验测试结果表明:国产XLPE 绝缘料的宏观性能参数已经和进口XLPE 绝缘料相差不大,甚至国产绝缘料试样的击穿场强和力学性能参数优于进口X1#试样,但同时也能够发现国产绝缘料的不足之处,例如击穿场强的稳定性较差、介质损耗角正切值偏大等。

研究结论可为国产电缆绝缘料的研发与性能提升提供数据支撑。

关键词:高压电缆;交联聚乙烯;绝缘性能DOI :10.11930/j.issn.1004-9649.2020061760 引言由于架空线占输电走廊面积大、不美观等原因,电缆化成为了未来城市电网建设的发展方向。

交联聚乙烯(XLPE )绝缘是目前高压电缆的主要绝缘形式,其具有优异的电气性能、机械性能和耐老化性能等,逐步取代了油纸电缆和充油电缆等。

目前,中国已经具备了制造500 kV 电压等级高压交、直流电缆的能力[1-2]。

然而,中国XLPE 电缆绝缘料的研发能力远远落后于国际先进水平。

为了打破目前高压电缆绝缘料依靠进口的局面,亟须推进中国XLPE 电缆绝缘料的研发与生产水平。

相比于北欧化工和陶氏化学等企业的电缆绝缘料,国内220 kV 电压等级电缆绝缘料研发仍处于起步阶段,尚未获得工程引用。

电缆料的分子链结构、复配过程、纯净度等的差别都会导致XLPE 绝缘理化性能的差异[3-7]。

全面表征分析国内外电缆绝缘料理化性能的差异,可明确国内电缆绝缘料的优化方向,为国产电缆绝缘料的综合性能改进提供数据支撑,具有重要的指导意义。

高压高频电缆技术要求

高压高频电缆技术要求

高压高频电缆技术要求
一、用户使用要求:
1.1、线缆工作频率为4MHz,要求线缆上能承受20KV/4MHz的正弦
波工作电压;
1.2、电缆工作电压:6KV,15KV;
1.3、线缆承受电流:5A;
1.4、成品电缆外径34.3mm.
二、第一次用户提供的结构要求:
2.1、产品结构:
A、型号YJVP-1*19
B、铜导体/半导电内屏蔽/XLPE绝缘/半导电外屏蔽/铜带屏蔽/铜丝屏蔽/PVC护套
C、XLPE绝缘:绝缘厚度10.0mm
D、屏蔽:先用铜带绕包屏蔽(铜带厚度0.1mm),再采用铜丝编织屏蔽(编织密度80%)。

E、护套:PVC护套,成品外径不大于34.3mm.
型号导体(紧压圆形)mm 绝缘屏蔽外径mm 电缆外径mm
结构外径
YJVP 19/1.13 5.2 27.5 34.3 2.2、使用情况:工作电压6KV,YJVP-1*19在调试中发现存在严重发热击穿现象,不能满足使用。

三、第二次用户提供的结构要求:
3.1、产品按SYV-50-28-1的结构要求进行生产;
3.2、使用情况:工作电压6KV,按SYV-50-28-1的结构生产的电缆,只能使用3~6个月的时间。

四、该客户以前采用的电缆为SYV-50-28-1因使用寿命短,所以向
我公司提出了YJVP-1*19的结构,结果在使用过程中。

只能维
持一个多星期。

所以又更改成SYV-50-28-1型电缆。

中压XLPE电缆绝缘厚度的选定

中压XLPE电缆绝缘厚度的选定
维普资讯
20 第 2 0 2年 期
天 津 电 力技 术
中压 X P L E电缆 绝 缘厚 度 的选 定
天津 市 电 力科 学研 究 院 朱 晓辉 高滨 李 欣 荣
【 内容提要 】 本 文从理论的推 导、 标准的比对和运行经验 的总结等三个方面入手 , 出了 指
E : .1 1 5 ̄35
3・


3k 9 V/mm
类 U。值 的 电 缆 ;对单 项 故 障持 续 时 间在 1 分 钟 到 2小 时 ,个 别 情 况在 2~8小 时之 间 的 系统 ,标 准 D A0 . 1 调 必 须 选 用 第 2 I 19 强 3k 5 V及 以下 X P L E电 缆 的长 期 工 频 击 穿 强 度在 1 0~1 k m 之 间 。 系统 发 生单 5V m 当 相 接 地 故 障 时 ,小 截 面 的 6 1 k 和 2 / / 0V 1 3 k 电缆 ,在 系统 处 于单 相 接 地 持续 运 行 5V
单 相 接 地 故 障 不 同 长 短 持 续 时 间 系 统 的 电 缆做 了 A、B 、c三 种 分类 。其 中 A类 是指
适 用 于任 意相 导 体 与 大 地 或 接 地 体 接 地 短
厚 度 ,其 电缆绝 缘 厚 度可 以计算 为 :
,,
路 时 间 在 1分 钟 之 内 的 电 缆 ;B类 是 指 单 相 接 地 故 障情 况 下 每 次 接 地 故 障 时 间 不 大 于 1小 时 ,亦 可 在 单 相 接 地 故 障 情 况 下 每 次 接 地 故 障 时 间 不 大 于 8小 时 、每 年 累计
K 取 1 1 K 取 4 K 取 1 1 l . ;2 ;3 .;
的 电缆 被 归为 c类 。u o按表 1 级选 择 。 分

6千伏高压电缆绝缘标准

6千伏高压电缆绝缘标准

6千伏高压电缆绝缘标准高压电缆是输送电力的重要设备,而电缆绝缘则是保证电缆正常运行的关键。

本文将介绍6千伏高压电缆绝缘的相关标准,以帮助相关从业人员更好地了解和应用这些标准。

首先,6千伏高压电缆的绝缘材料应符合国家标准GB/T 8815的要求。

绝缘材料应具有良好的绝缘性能,能够在高压电场下保持稳定的绝缘性能,同时还要具有一定的耐热、耐老化、耐化学腐蚀等特性。

常见的绝缘材料包括交联聚乙烯(XLPE)、交联聚氯乙烯(XLPE)、交联聚丙烯(XLPP)等,这些材料都有着良好的绝缘性能和机械性能,能够满足6千伏高压电缆的使用要求。

其次,6千伏高压电缆绝缘的厚度也是一个重要的标准。

国家标准GB/T 12706规定了6千伏高压电缆的绝缘厚度应符合一定的要求,以保证电缆在运行过程中不会因为绝缘层的破损而导致漏电或者短路等故障。

绝缘层的厚度需要经过严格的测试和检验,确保其符合标准要求,从而保证电缆的安全可靠运行。

此外,6千伏高压电缆绝缘的外观质量也是一个重要的标准。

绝缘层表面不应有气泡、裂纹、凹陷等缺陷,同时颜色应均匀一致,不应有色差。

这些外观质量的要求旨在保证绝缘层的整体性能和可靠性,避免因为外观缺陷而导致电缆绝缘性能下降,从而影响电缆的使用寿命和安全性。

最后,6千伏高压电缆绝缘应符合相关的电气性能要求。

绝缘材料的介电强度、体积电阻率、介电损耗等参数都需要符合国家标准的要求,以保证电缆在高压电场下能够稳定可靠地工作。

总之,6千伏高压电缆绝缘标准是保证电缆安全可靠运行的重要依据,相关从业人员应严格遵守这些标准,确保电缆的质量和性能符合要求,从而保障电力系统的安全稳定运行。

电线电缆系列产品绝缘厚度一览表

电线电缆系列产品绝缘厚度一览表

电线电缆系列产品绝缘厚度一览表
以下是电线电缆系列产品绝缘厚度一览表的相关参考内容:
电线电缆系列产品绝缘厚度一般根据不同的应用要求和标准规定而有所不同。

一些常见的绝缘厚度参考如下:
1. XLPE电力电缆绝缘厚度一般在0.6mm以上。

一些更高压力等级的电力电缆绝缘厚度需要更多,甚至达到2mm以上。

2. PVC电力电缆绝缘厚度一般在0.7-1.0mm之间,常用的有
0.85mm和1.0mm厚度。

3. 矿物绝缘电缆(MI电缆)绝缘厚度一般在5-6mm之间。

4. 阻燃电缆绝缘厚度一般比普通电缆略厚,为1.2-1.4mm左右。

5. 低烟无卤电缆(LSZH电缆)绝缘厚度一般为0.6mm左右。

6. 控制电缆绝缘厚度一般在0.6-0.8mm之间。

需要注意的是,绝缘材料的种类和质量也会对绝缘厚度造成影响,因此具体情况应根据具体产品和应用需求确定。

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高压XLPE电缆的绝缘厚度研究摘要:就电缆绝缘厚度设计方法、XLPE电缆绝缘减薄的技术发展作了概述。

针对110 kV、220 kVXLPE电缆绝缘厚度国内外存在的差异,从工程选用到全面对待提出了建议。

关键词:高压XLPE电缆绝缘厚度绝缘弱点0 前言高压XLPE电缆绝缘层的必要厚度,将是保障电缆绝缘经受各种可能过电压作用下能可靠运行的基础。

然而,过于保守的绝缘厚度,使电缆成本增加、电缆外径增大、电缆载流能力降低以及在限重条件下导致每盘电缆长度减少从而引起工程中电缆接头增多。

在XLPE电缆统一标准中含有绝缘厚度的规定,从有助于技术性能完善、确保产品质量和符合使用要求等方面来看显然是有积极意义的,但在我国加入WTO 后,高压电缆的国内外产品准入市场主要以IEC标准作为准则。

在国外高压XLPE 电缆绝缘普遍较薄,而国内制造厂有能力设法改进工艺、提高质量来改善原有影响绝缘厚度因素的情况下,如果国内仍一成不变地执行原厚度标准,势必使很多企业失去参与国际公平竞争的机会。

为此,特撰本文提出建议,希望有助妥善解决矛盾。

1 电缆绝缘厚度的设计方法电缆绝缘层厚度△i是基于在其预期使用寿命内能安全承受各种可能电压条件来确定的,一般按工频电压、冲击电压二者均满足要求来计算。

我国以及日本、英国、德国和韩国等对高压单芯电缆绝缘厚度的确定[1~3] 均采用下式(1)、(2)计算结果中择取较大值的方法。

(1)△i=BIL×k1×k2×k3/E Limp (2)式中,E Lac为符合韦伯分布的工频击穿电压(平均击穿强度)的最低值, kV/mm;E Limp为符合韦伯分布的冲击击穿电压(平均击穿强度)的最低值,kV/mm;K1、k1分别为工频、冲击电压相应的老化系数;K2、k2分别为工频、冲击电压相应的温度系数;K3、k3分别为工频、冲击电压相应的裕度系数;U m为系统额定电压,kV;BIL为系统雷电冲击耐压水平,kV。

部分国家对110 kV以上XLPE电缆的△i计算值、实选值及其相关参数择取值见表1。

显然,必须正确的拟定关键性参数和其他相关参数K1~K3、k1~k3,以使△i 的择取能满足长期可靠安全运行的要求。

表1 高压XLPE电缆△i计算值、实选值及其相关参数择取值U m /kV BIL//kV国别△i实△i计算值/mmELac/kV•mm-1Limp/kV•mm-1K1K2K3k1k2k3此外,试验显示,E max随d/D(d、D为电缆绝缘的内、外径)比值变化而变化,随电缆截面增大而趋于减小,但E mean却不随d/D比值变化而异,故在XLPE 电缆的绝缘厚度为待定对象时,择取E mean较简明合适。

1.1.2 以包含薄绝缘层试样等测试方式确定击穿场强[2]日本研制500 kV XLPE电缆时,在改善绝缘弱点(杂质、半导电层突起等)的生产工艺及其质量监控方面比以往275 kV XLPE电缆的制造有了明显的进步。

进行绝缘设计时,曾按500 kV XLPE电缆工艺条件制备了一批比预期绝缘厚度(25~30 mm)薄些(6、9、15 mm)的试样。

(1)以绝缘层较薄的样品进行测试取得反映绝缘特性的基础数据。

以绝缘厚度为6 mm的样品40个在室温下测试其击穿场强值整理出按F(x%)的韦伯分布曲线。

得到最低击穿场强E Lac=57 kV/mm、m ac=1.4、E oac=15 kV/mm,E Limp=112 kV/mm、mimp=1.8、E oimp=35 kV/mm(电缆样品条件d、D分别为16.7 mm、28.7 mm);并根据式(3)、(4),按样品长为10 m的条件算出V,可求得k ac=5.273×10-9/mm3、kimp=3.885×10-9/mm3。

又对绝缘厚度分别为6、9、15 mm的3类样品分别测试其击穿场强值,察明△i影响E mean的变化情况,结果归纳出测试值的关系式有:E Lac (△i)=78△i-0.18 (5)E Limp (△i)=155△i-0.18 (6)(2) 按500 kV XLPE电缆实际尺寸(△i为27~30 m m,截面为2 500 mm2,d、D分别为61.2、120.2 mm,长为20 m)算出此时的V值。

由式(3)、(4)可推算出此时的E oac=1.1 kV/mm、E oimp=4.7 kV/mm。

当△i为27 mm时,由式(5)、(6)有E Lac=43.1 kV/mm、E Limp=85.6 kV/mm;若取△i为30 mm时,ELac=42.2 kV/mm、E Limp=84 kV/mm。

实际择取E Lac=40 kV/mm、E Limp=80 kV/mm,见表1中所列。

(3)对500 kV XLPE试制电缆的设计电场强度进行验证试验。

施加电压应不小于式(1)、(2)分子项U ac=550K1K2K3/=970 kV;Uimp=1 425k1k2k3=1 960 kV。

实际上,△i按击穿概率63.2%相当的电压。

运用上述(2)中所示数据,由式(3)算出F ac(63.2%)=44.2 kV/mm,施加的工频电压应为1 195(44.2× 27)kV;F imp(63.2%)=90.3 kV/mm,施加的冲击电压应为2 440(90.3×27)kV。

由试验结果,击穿概率均小于63.2%获验证。

1.2 其他参数确定方式1.2.1 老化系数(1) 工频老化系数K1。

XLPE电缆长期运行的老化特性通常以下列关系式表达E n t=常数(7)式中,E为击穿电压;t为击穿时间;n为寿命指数。

电缆的工频老化系数K1可按电缆有效使用寿命(年)与施加E L的时间(1 h)之比并引入n求得(8)60年代,国际大电网会议(CIGRE)有Kreuger、Oudin先后就XLPE电缆基于抽样存在微孔的长期试验,提出n应取9较安全[2,4]。

若按使用寿命为30年,则K=4。

日本等国家以往多按此方法设计[1]。

190年代初,日本的研究进展对n值进行了重新评估,认为长期运行中电缆处于较低场强范围,可允许n值达到20左右;随着工艺进步,已不存在影响绝缘特性的微孔;还查明XLPE绝缘交联时残存的微小水分(约100μL/L)不影响老化特性。

通过约1年的施加电压下老化特性试验,证实n>15可行。

因此,对500 kV XLPE电缆的设计开始采取n=15[2,4]。

超高压XLPE电缆设计中,韩国、英国现也取n=15,但英国对含有电缆附件的情况取n=12。

而德国在已取n=12基础上,对500 kV XLPE电缆确定n=17,并依照使用寿命为40年计算[3]。

(2)冲击老化系数k1。

考虑到雷电过电压重复作用引起的老化,一般取k=1.1。

但日本在进行500 kV XLPE电缆设计时,既分析了以往计入一些影响1k的因素不需考虑,又进行了反复冲击以及工频叠加冲击等试验,得出完全不需1计入冲击老化系数的结论即取k1=1。

1.2.2 温度系数K2、k2考虑电缆运行温度比室温高,而绝缘击穿电压在高温下比常温时低,通常计入温度系数K2一般不小于1.1,k2一般不小于1.25。

日本曾对6 mm厚XLPE绝缘电缆在室温与高温下测试其工频击穿电压值的差异性,得到90 ℃与室温,K2达1.17;230℃与室温,K2为1.2。

因此,500 kV XLPE 电缆设计取K2=1.2[2]。

日本90年代报导XLPE电缆室温与90℃下击穿电压差别,所显示的温度系数为6~7 mm时,K2=1.05;△i为19~27 mm时,K2=1.12。

与绝缘厚度有关系。

如△i分别为2.5、9、13 mm时,K2相应为1.33、1.17、1.29[4]。

又△i因此,现行K2、k2的择取值或许并非最恰当,适当提高些将有利于安全。

1.2.3 裕度系数一般多取1.1。

德国对新开发的500 kV XLPE电缆取K3=1.15,或许有其偏安全的考虑。

1.3 电缆绝缘设计关于可靠性的考虑[3]除上述绝缘设计按初期击穿场强的击穿概率为零的方法外,法国在式(3)中计入电缆长度(体积)这一要素,即按实际电缆事故概率值是否合乎预期要求来判断。

他载于法国150~5 00 kV交联聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯绝缘电缆标准HN33-S-55中。

表2 日本22~77 kV XLPE电缆绝缘厚度年度变化[4]2 XLPE电缆绝缘减薄的技术发展2.1 日本XLPE电缆绝缘减薄进程概况XLPE电缆问世以后,通过长期实践和深化认识,随着不断改进制造技术与工艺、改善构造方式的努力,多年来日本XLPE电缆经历了分阶段减薄绝缘厚度的发展变化,变化情况见表2、表3。

由表2、表3可见:(1)各电压等级XLPE电缆都在不同程度上体现有绝缘层减薄的变化经历。

一段时期减薄前后二种绝缘厚度产品的并存,意味着在这一时期有部分厂家、部分电缆的绝缘层先行减薄了。

表3 日本154~500 kV XLPE电缆绝缘厚度制造年度变化[4](2)促成绝缘减薄的主要因素是提高绝缘的最低击穿场强水平。

他依赖于制造工艺技术的改进状况,或基本制造条件(如干法交联、三层共挤)未变,但当改善绝缘弱点提高到较严格的质量目标监控水平时,就有助于绝缘减薄跨出新的一步。

如杂质由50 μm限制至20 μm,工频击穿场强可相应由50 kV/mm增至64 kV/mm。

2.2 其他有助减薄绝缘的途径[5]针对XLPE电缆绝缘与半导电层之间界面的绝缘弱点改善程度尚未达到理想状态的现状,如界面近傍的聚乙烯可能存在相对低质量或有较大的自由体积;其界面的粗糙或凸起使其局部形成高电场。

近年来提出了一种改善界面的界面扩散法,他是在半导电层中添加特殊成分的填料,使其在挤出过程中扩散到聚乙烯层中。

试验证实了这样可提高电缆绝缘的击穿强度,如原来9 mm厚绝缘层用于66 kV等级,按界面扩散法工艺制作后就可适用至154 kV等级。

此工艺不影响绝缘层的介质损耗正切等电气性能。

这一试验研究成果应用于制造实践还有待时日,或许今后XLPE电缆绝缘厚度还有再进一步减薄的可能。

3 110 kV及以上XLPE电缆绝缘厚度现状述评国内外110 kV及以上XLPE电缆绝缘厚度概况见表4。

由表4可见,我国110、220 kV电缆绝缘厚度比世界上有些国家同类电压等级的厚。

现就如何认识和对待该问题提出分析与建议。

表4 各国110~500 kV XLPE电缆绝缘厚度[3] mm* 按GB 11017—89,缆芯截面为240、300、400、500、630、800 mm2及以上时,绝缘厚度相应为19、18.5、17.5、17、16.5、16 mm。

** 按CSBTS/TC213-01-1999,缆芯截面为400和500、630、800、1 000 mm2及以上时,绝缘厚度相应为27、26、25、24 mm。

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