XLPE電力電纜電樹枝化研究的意義

大量采用地下電力電纜線路取代架空輸電線路的輸配電方式已成為國內外城市的輸配電網今後（hòu）發展的主要趨（qū）勢。交聯聚（jù）乙烯(XLPE)絕緣電力電纜自1957年由（yóu）美國GE公司成功開發，因其與傳統油紙絕緣電纜相比不僅重量輕，製造工藝（yì）較簡單，安裝敷設容易，有良好的電氣性能和耐熱性能，傳輸容量大而且運行維護（hù）方便，因而在與傳統（tǒng）油紙絕緣電纜（lǎn）的競爭中占據了優勢，成為今後電（diàn）力電纜行業（yè）的主要發展方向。1970年我國正式投產10}35kV交聯聚乙烯電力電纜電纜，1990年第一條國產110kV交聯聚乙烯電力電（diàn）纜線路在首鋼投入運行，1996年國產220kV交聯聚乙烯（xī）電力電（diàn）纜通過技術鑒定，並於2000年（nián）中期（qī）通過長（zhǎng）期老化試驗(預（yù）鑒（jiàn）定（dìng）試驗)和產品鑒定，逐步推廣應用。目前，XLPE電纜的運（yùn）行電壓（yā）等（děng）級（jí）也越來越高，例如俄羅斯的220kV電纜已經穩定運行了十年以上，2005年9月26日我國第一條750kV輸變電示範工程投入運行。

XLPE電力電纜投入運行後，由於受到電、熱、機械、化學等多（duō）因子綜合作用導致絕緣性能下降，嚴重（chóng）時會擊穿，從於導致電（diàn）纜的運行故障，地下電（diàn）纜一（yī）旦發生故（gù）障，不僅要浪（làng）費大量人力物力（lì），而（ér）且還（hái）將帶來巨大的停電損失（shī），2006年4月我（wǒ）國吉林省某供電公司220kV XLPE電纜線路（lù）由於局（jú）部損傷引發絕緣（yuán）擊（jī）穿故障（zhàng）並起火（huǒ），直接經濟損失達千餘萬元（yuán）。

交聯（lián）聚乙烯的本征擊穿強度為500kV/mm左右，而（ér）實際工程中交聯聚乙烯在工（gōng）頻交（jiāo）流電壓下的平均擊穿強度僅60kV/mm，最終電纜的（de）實（shí）際設計工作場強僅為6-7kV/mm，研究和運行經驗（yàn）表明，XLPE電（diàn）纜絕緣層破壞（huài）的最主要原因是電樹枝化。日本等發達國家分析了認（rèn）為電（diàn）纜劣化的起（qǐ）點為氣隙、雜質、凸起毛刺等缺陷，這些缺陷再加上電場、熱、機械力、環境(水)等老化因素，就（jiù）會以水（shuǐ）樹枝、局部放電之類的老化形態表現出來，但最終都歸結於電樹枝而導致絕緣擊穿。因此，無論在幹燥條件還是潮濕條件下運行的XLPE絕緣電力電纜，最終導致其擊穿的直接原因一般都是電樹枝。
    
實際中，即使采用現代化生產技術，完全（quán）消除在XLPE材料加工和製造過程中的偶（ǒu）爾引入至絕（jué）緣內的缺陷（xiàn）也（yě）幾乎是不可能。當電纜（lǎn）通電後，這些缺陷形成了電場強度的增（zēng）強點，從於（yú）導致（zhì）絕緣電樹枝劣化。由此可見，隨著超高壓XLPE電力電纜在電力係統中的應用，電樹枝化（huà）是（shì）影響XLPE電力電纜長（zhǎng）期安全運行的瓶頸，迫切需要（yào）研究XLPE電力電（diàn）纜絕緣的老化規律和機理（lǐ），特別（bié）是電樹枝（zhī）化的規律與機理，為XLPE電纜的設計製造和現（xiàn）場的運行管理提供理論基礎，提高電纜的運行壽命，保障電纜長期（qī）安全運行。