直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜影響分析
由于電纜線(xiàn)路的電容很大，若采用工頻電壓試驗(yàn)，必須有大容量的工頻試驗(yàn)變壓器，現(xiàn)場(chǎng)很難實(shí)現(xiàn)，所以傳統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)方法是采用直流耐壓試驗(yàn)。
因?yàn)殡娎|的絕緣電阻很大（一般在10GΩ以上），所以在作直流耐壓是充電電流極小，具備試驗(yàn)設(shè)備容量小、重量輕、可移動(dòng)性好等優(yōu)，但直流耐壓試驗(yàn)方法對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜，無(wú)論從理論還是實(shí)踐上卻存在很多缺點(diǎn)。主要體現(xiàn)在：
（1）試驗(yàn)等效性差：高壓試驗(yàn)技術(shù)的一個(gè)通用原則是試品上施加的試驗(yàn)電壓場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)模擬高壓電器的運(yùn)行工況。
高壓試驗(yàn)得出的通過(guò)的結(jié)論要代表高壓電器中薄弱點(diǎn)是否對(duì)今后的運(yùn)行帶來(lái)危害。這就意味著試驗(yàn)中的故障機(jī)理應(yīng)與電纜運(yùn)行中的機(jī)理應(yīng)該相同的物理過(guò)程。針對(duì)不同缺陷，直流耐壓的擊穿電壓的分散性非常大，從2.6～4.3倍不等。因此無(wú)法做為判斷電纜絕緣好壞的依據(jù)。
（2）直流和交流下的電場(chǎng)分布不同：直流電壓下，電場(chǎng)度是按照電阻率分布的，而交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的材料含有很多成分，其電阻率的分布是不均勻的，同時(shí)電阻率受溫度等因素影響比較大，所以在直流電壓下，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的分布電場(chǎng)是不均勻的，這就可能在直流試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)絕緣層有的地方電場(chǎng)很強(qiáng)，有點(diǎn)地方電場(chǎng)比較弱的情況，導(dǎo)致局部絕緣擊穿，在運(yùn)行中引起事故。
（3）放電難以完全：交聯(lián)聚乙烯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(zhǎng)的時(shí)間才能將這種直流電壓釋放，電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行，直流電壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其額定電壓，從而導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。
直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜影響分析
（4）會(huì)造成擊穿的連鎖反應(yīng)：直流耐壓時(shí)，會(huì)有電子注入到聚合物質(zhì)內(nèi)部，形成空間電荷，使該處的電場(chǎng)強(qiáng)度降低，從而易于發(fā)生擊穿，交聯(lián)聚乙烯電纜的半導(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(xiàn)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(chǎng)強(qiáng)度顯著增大，可能損壞絕緣，造成多點(diǎn)擊穿。
（5）對(duì)水樹(shù)枝的發(fā)展影響巨大：交聯(lián)聚乙烯電纜致命的一個(gè)弱點(diǎn)是絕緣易產(chǎn)生水樹(shù)枝，一旦產(chǎn)生水樹(shù)枝，在直流電壓下會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌?shù)枝，并形成放電，加速了絕緣老化，以致于運(yùn)行后在工頻電壓下形成擊穿。而單純的水樹(shù)枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐担⒛鼙３之惗藭r(shí)間。
（6）積累效應(yīng)影響：直流耐壓試驗(yàn)有一定的積累效應(yīng)，能加速絕緣老化，且試驗(yàn)時(shí)易發(fā)生閃落或擊穿。實(shí)踐也表明，直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如果電纜附件內(nèi)，絕緣若有機(jī)械損傷等缺陷，在交流電壓下絕緣最易發(fā)現(xiàn)擊穿的地點(diǎn)，在直流耐壓下往往不能擊穿，直流電壓下絕緣擊穿處往往發(fā)生在交流工作條件下絕緣平時(shí)不能發(fā)生擊穿的地點(diǎn)。
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