淺談高壓電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的問題

     隨著國家"西電東送"、"南電北送"等工程的推進(jìn)，高壓直流電纜將成被應(yīng)用的主力軍。新能源規(guī)模化接入及城市輸電的電纜化建設(shè)，都需要應(yīng)用高壓直流電纜。高壓直流電纜更是海上風(fēng)電、海上孤島的輸電手段。

　　 高壓及超高壓電纜已成為現(xiàn)代城市電網(wǎng)項(xiàng)目工程中不可或缺的材料，但我國高壓超高壓電纜領(lǐng)域起步晚，材料、設(shè)備及制造技術(shù)長期以來主要依賴引進(jìn)和模仿。下面我們就來說說，高壓電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的問題主要表現(xiàn)在哪些個(gè)方面？

　　 1.直流電壓下，電纜絕緣的電場分布取決于材料的體積電阻率，而交流電壓下的電場分布取決于各介質(zhì)的介電常數(shù)，特別是在電纜終端頭、接頭盒等電纜附件中的直流電場強(qiáng)度的分布和交流電場強(qiáng)度的分布完全不同，而且直流電壓下絕緣老化的機(jī)理和交流電壓下的老化機(jī)理不相同。因此，直流耐壓試驗(yàn)不能模擬高壓電纜的運(yùn)行工況。

　　 2.高壓電纜在直流電壓下會(huì)產(chǎn)生"記憶"效應(yīng)，存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷。一旦有了由于直流耐壓試驗(yàn)引起的"記憶性"，需要很長時(shí)間才能將這種直流偏壓釋放。電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行，直流偏壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其額定電壓，從而有可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

　　 3.直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，會(huì)有電子注入到聚合物介質(zhì)內(nèi)部，形成空間電荷，使該處的電場強(qiáng)度降低，從而難于發(fā)生擊穿。高壓電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點(diǎn)等處容易產(chǎn)生空間電荷。但如果在試驗(yàn)時(shí)電纜終端頭發(fā)生表面閃絡(luò)或電纜附件擊穿，會(huì)造成電纜芯線上產(chǎn)生波振蕩，在已積聚空間電荷的地點(diǎn)，由于振蕩電壓極性迅速改變?yōu)楫悩O性，使該處電場強(qiáng)度顯著增大，可能損壞絕緣，造成多點(diǎn)擊穿。

　　 4.高壓電纜致命的一個(gè)弱點(diǎn)是絕緣內(nèi)易產(chǎn)生水樹枝，一旦產(chǎn)生水樹枝，在直流電壓下會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲Γ⑿纬煞烹?，加速了絕緣劣化，以致于運(yùn)行后在工頻電壓作用下形成擊穿。而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐?，并能保持一段時(shí)間。

　　 生命安全高于一切，高壓低壓耐火電纜因其獨(dú)特優(yōu)勢在高層建筑、地下鐵道、地下街、大型電站及重要的工礦企業(yè)等與防火安全和消防救生有關(guān)的地方得到廣泛應(yīng)用。我們相信因線纜問題引起的事故會(huì)越來越少。