不同温度下退役高压电缆绝缘介电特性研究

范星辉， 谢月， 刘刚， 赵一枫， 朱文卫， 张俊涛

(1. 华南理工大学电力学院，广东 广州 510640；2. 广东电网有限责任公司电网规划研究中心，广东 广州 510075)

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在国内现行的电力网络结构中，高压交联电缆由于其绝缘性能优异、敷设方式简便、占用空间小等优点被广泛应用[1—5]。高压交联电缆在运行过程中，会受到电场、温度场等多个应力场的综合作用，绝缘逐渐劣化，最终造成严重的电力事故[6—8]。因此，高压交联电缆绝缘老化状况一直都是电网运行企业关注的重点[9—11]。

介电特性作为绝缘电介质的一种关键电学性能，得到了国内外的深入研究。文献[12]对硅橡胶进行高温下的介电谱试验，发现获得的热膨胀系数、离子浓度和直流电导等参数可用于老化特性研究。文献[13]发现频率为1 Hz时，低密度聚乙烯的介电常数在120～200 ℃范围内随温度增大而减小。文献[14]研究发现复介电模量是分析电介质松弛极化现象的有力工具。交联聚乙烯(cross-linked polyethylene，XLPE)电缆绝缘在老化过程中介电特性的变化及其表征参量的获取是近年来研究的热点。文献[15]发现复介电模量能较好评估不同XLPE电缆绝缘试样的绝缘状况。文献[16]通过对介电常数频谱进行数学变换，实现对XLPE电缆绝缘状态的评估。文献[17]发现XLPE绝缘松弛极化的增强会增大复介电常数，泄漏电流随之增大。

高压交联电缆在生产过程中，绝缘层厚度较大， XLPE受到的热等影响不均匀，绝缘层沿径向的绝缘特性存在差异。同时，电缆投入运行时，距离导体不同位置受到的电、热等应力影响不同，使得绝缘各层位置的劣化状况不同。……