刘 涛， 李 欢， 徐 磊， 杨章勇

(陕西理工大学 电气工程学院， 陕西 汉中 723000)

交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆因其优异的电气性能、理化性能，以及质量轻、维护方便等优点，被广泛地应用于远距离高压直流输电系统[1-3]。但在电缆运行过程中XLPE的绝缘性能会受到多种因素的影响，突发故障时温度的急剧升高是导致绝缘劣化甚至失效的一个主要原因。如中低压电缆过载或短路时，短时间内电缆绝缘的温度能够达到150 ℃[4]，而当高压电缆出现短路故障时，电缆绝缘的温度甚至可达250 ℃[5]。就当前我国220 kV XLPE电缆来说，绝缘层厚度约为27 mm，对应国外电压等级225 kV电缆绝缘厚度值(如日本23 mm、德国24 mm、荷兰17 mm)相对偏大[6-7]。相对较大的绝缘厚度对于导热性较差的XLPE来说，散热成为了一个具有挑战性的问题。当焦耳热和其他介电损耗产生的热能无法向周围释放时，绝缘的失效就会发生，因此对于国内现服役的XLPE电缆来说热老化的影响必须加以重视。

目前，国内外学者主要针对热老化对XLPE电缆绝缘微观结构和宏观性能的影响进行了一系列的研究，笔者也针对热老化对XLPE电缆绝缘晶体结构、介电性能、空间电荷分布特性等方面的影响做了一些工作。研究表明，热老化过程中，在XLPE绝缘内发生的氧化反应会引发XLPE分子链的断裂，进一步导致XLPE结晶度和介电性能的下降。本文主要阐述XLPE电缆绝缘的热老化机理，综述了近年来在热老化对XLPE电缆绝缘微观结构、电荷输运特性和介电性能影响方面的研究进展。

1 XLPE热老化过程中的氧化反应

在热老化过程中，由氧化反应所引发的热氧降解会导致XLPE电缆绝缘聚集态结构和性能的逐步劣化，而聚合物热氧降解的核心是自动氧化反应[8]。……