黄炳融 王威望 李盛涛 李欣原 蒋起航 聂永杰 邓云坤

(1. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室 西安 710049； 2. 云南电网有限责任公司电力科学研究院 昆明 650217)

1 引言

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆以其优秀的绝缘和耐热性能而被广泛应用于电力系统。然而，在电缆的实际运行中，电、热、机械应力、水分等因 素[1-4]对电缆的介电特性、力学性能产生不良影响，使得其在服役期间发生热老化、局部放电老化、电树枝老化、水树枝老化[5]等。研究表明[6]，电树枝一旦产生，就会迅速发展并穿透XLPE绝缘层，最终导致击穿，影响电力系统的正常运行。因此，如何准确地检测电缆的绝缘特性参数，从而评估其有效服役年限，已成为国内外学者重点关注的 问题。

过去的研究已经表明，电缆的老化与载流子的注入与积聚有关[7-8]，而以此建立的老化机理模型主要有三种，包括DMM(Dissado L A, Mazzanti G and Montanari G)空间电荷模型[9]、LEWIS等[10]提出的动力学模型以及CRINE等[11]提出的热力学模型。其中DMM空间电荷模型认为：空间电荷的产生使得聚合物内部发生电场畸变，最终引起老化并发生击穿。国内外学者对XLPE电缆老化的研究主要集中在两个方面：一是对XLPE绝缘理化、介电和力学性能的研究。FTIR分析发现，热老化后的XLPE在波数1 720 cm−1处出现羰基—C=O的吸收峰，且随着热老化时间的增加而增强[5]。但是，又有研究表明，在140 ℃热老化初期，纳米炭黑/XLPE聚合物介电常数和电导率并不会随着老化时间的增加而发生改变，但老化时间超过8周后，二者数值迅速增大[12]；……