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1交聯(lián)電纜絕緣的短時和瞬間擊穿

交聯(lián)電纜運行后如發(fā)生短時擊穿，據(jù)國外文獻統(tǒng)計：主要是由于絕緣內(nèi)存在著較大的雜質(zhì)和內(nèi)外屏蔽不良等所引起，已于上述：

存在上述工藝和材料缺陷的電纜可在幾天內(nèi)，或幾個月內(nèi)甚至逾越一年的時間內(nèi)引發(fā)電樹擊穿，但有些電纜在很低的直流竣工試驗中就擊穿了對高壓電纜為3U0-15分鐘、低壓電纜為4U0-15分鐘。上世紀(jì)90年代末，首鋼裝置的9根110kV交聯(lián)電纜中，其中有一根電纜在竣工試驗時，較低的直流電壓下?lián)舸Ｔ撾娎|采用進口超凈電纜料，引進的生產(chǎn)線上生產(chǎn)（當(dāng)時為國內(nèi)最好的生產(chǎn)線）電纜已通過規(guī)定的沖擊和工頻型式試驗，可用上述熱應(yīng)力現(xiàn)象來解釋。首鋼在敷設(shè)裝置電纜時是否拉力過大，彎曲過甚造成了機械損傷，這也可能是熱應(yīng)力機械應(yīng)力兩者兼而有之。首鋼在上述110kV交聯(lián)電纜竣工試驗中擊穿后，加裝了一只連接盒，投運后不久電纜和連接盒界面接合處擊穿，這種界面擊穿還發(fā)生在武漢供電局進口ABB110kV電纜和Kabedon連接盒上，前些年上海供電局的110kV電纜連接盒發(fā)生了兩次界面擊穿（包帶絕緣和連接盒反應(yīng)力錐界面上）合肥供電局的35kV電纜和連接盒上也因電纜收縮和連接盒反應(yīng)力錐分開造成絕緣擊穿，其主要原因可歸咎于電纜內(nèi)的熱應(yīng)力。電纜在運行中因熱應(yīng)力收縮變形，界面發(fā)生很大的裂縫，結(jié)構(gòu)性能再好的界面和粘接力再高也有可能拉開，除應(yīng)增加電纜和連接盒的界面接觸性能外，還應(yīng)消除電纜的熱應(yīng)力，這是最為重要的條件。甚至10kV電纜上也發(fā)生過這種情況，上海東方明珠電視塔上的10kV電纜包括備用電纜全在直流竣工試驗中擊穿了這也可能因裝置場地過小，電纜彎曲過甚發(fā)生機械應(yīng)力造成的文獻指出交聯(lián)絕緣是一種半結(jié)晶，無定形絕緣的片狀交叉結(jié)構(gòu)，晶片厚約10-3微米，可用高倍電鏡觀測：如果結(jié)晶態(tài)增加，可使其密度高達(dá)1g/cm3有著很高的介電性能。晶體和無定形界面緊密地結(jié)合在一起，由于熱或機械應(yīng)力，晶體自身或晶體與無定形界面可以在直流電壓下集聚空間電荷。最后在極性變化或反轉(zhuǎn)時，電纜絕緣會在很低的直流電壓下?lián)舸Ｈ绻娎|處于運行狀態(tài)，運行溫度可使界面局部愈合，局部地消除了熱和機械應(yīng)力，從而提高了擊穿強度。但如存在著上述的工藝缺陷，電纜仍會引發(fā)電樹枝使電纜絕緣擊穿。近年來220kV電纜在研制過程中，曾多次發(fā)生擊穿，共有4家電纜廠在研制過程中將絕緣厚約2627mm電纜研究品，沖擊電壓僅8501050kV間電纜就擊穿了經(jīng)解剖檢驗，主要是交聯(lián)工藝有問題，交聯(lián)溫度過高，時間太快，絕緣內(nèi)產(chǎn)生了熱應(yīng)力。其中個別有一家廠還有因電纜結(jié)構(gòu)不圓整，造成沖擊水平的下降。為此，電纜的短時擊穿則應(yīng)歸咎于電纜絕緣中的雜質(zhì)和生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的內(nèi)外半導(dǎo)電屏蔽不良等重大工藝缺陷，最終引發(fā)電樹使電纜絕緣擊穿。而電纜的瞬時擊穿往往是由于電纜工藝和裝置中產(chǎn)生的熱和機械應(yīng)力，有熱和機械應(yīng)力的電纜，往往和電纜的彎曲有直接的影響，現(xiàn)將安裝電纜的彎曲倍數(shù)列于表1為安裝用的電纜彎曲半徑為日本四大公司采用。