王金锋，郑晓泉，李彦雄

(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安710049)

0 引言

聚乙烯(PE)由于其良好的电、热、理化和机械性能而广泛应用于电力电缆绝缘，特别是交联聚乙烯(XLPE)绝缘，其电力电缆的电压等级正向220 kV以上级别和10 kV以下级别迅速发展。但长期在潮湿环境下运行的XLPE电缆，由于水的渗透、饱和、凝结现象，会在半导电层的凸起、杂质等缺陷处引发水树枝。水树枝老化是聚烯烃电力电缆在潮湿环境下发生绝缘击穿的主要诱因，水树枝发展到一定程度就会在水树枝的尖端引发电树枝［1］。尤其是XLPE绝缘电力电缆遭受雷电或操作过电压时，水树枝极易转化成电树枝，并在较短的时间内导致电缆绝缘击穿，造成停电事故［2］。

水树枝最终转化成电树枝，导致电缆绝缘击穿。研究水树枝向电树枝转化的影响因素和作用机理，对水树枝劣化监测和高性能电缆绝缘料的开发具有指导意义。专家对不同因素比如说水树枝的尺寸［3-5］、水树枝的劣化结构［5-7］、外施电压的类型［4，8］、电解液的类型及浓度［4，9］、温度［10，11］等，对水树枝向电树枝转化引发电压的影响进行了研究，并得到了一些规律。目前，在公开发表的文献中很少有对水树枝向电树枝转化作用机理的描述。同时，在实验过程中发现电树枝在一定情况下可以转化成水树枝［3，4］，从而使电力电缆绝缘的寿命得到延长。研究电树枝向水树枝的转化条件及作用机理，对延缓电力电缆绝缘的劣化程度和延长电力电缆的使用寿命具有重要的实用价值。……