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世界各地的電力企業(yè)都希望那些位于地下主干線回路上的電力電纜能夠具有盡可能長的使用壽命，以提高電網(wǎng)的可靠性，降低電網(wǎng)中斷的次數(shù)，并且減少維護(hù)電網(wǎng)整體壽命所需的費(fèi)用。在過去的20年中，北美的電力企業(yè)已經(jīng)開始使用抗水樹交聯(lián)聚乙烯(TR—X LPE)作為主干線配電線路中的中壓電纜理想的絕緣材料。

這項(xiàng)技術(shù)有效地避免了普通交聯(lián)聚乙烯抗水樹性能不佳的不利影響。在法國凡爾塞舉行2003 Jicable年會的論文中已經(jīng)提到，這種由于電纜采用TR—X LPE而提升的性能，是可以通過分析電纜老化過程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。同樣，在歐洲，一種在X LPE基礎(chǔ)上發(fā)展出來的具有抗水樹特性的高分子聚合物被廣泛地應(yīng)用于電纜的絕緣材料已經(jīng)近20年了，并且在現(xiàn)場使用中表現(xiàn)出了良好的性能。在另一份Jicable論文中對這種聚合物絕緣材料在歐洲的實(shí)踐使用進(jìn)行了介紹。為了對改進(jìn)后的TR—X LP E絕緣材料的性能進(jìn)行評估，在北美和歐洲都進(jìn)行了類似的電纜加速老化試驗(yàn)，被當(dāng)?shù)氐碾娏π袠I(yè)接受并且成為一種有效鑒定試驗(yàn)方法。其中，由北美洲用戶使用的中壓電纜鑒定規(guī)范是《A N SI／ICEA S一94—649--1997))，這是稍早一些的規(guī)范《A E IC C S5—94》的最新版本。該規(guī)范包括幾個方面的內(nèi)容，其中較關(guān)鍵的鑒定試驗(yàn)就是加速水樹老化試驗(yàn)。該試驗(yàn)的具體內(nèi)容包括了對未老化和分別經(jīng)過120、180天和360天老化的15 kV電纜進(jìn)行的一系列的工頻和沖擊擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)。在歐洲，C EN ELEC標(biāo)準(zhǔn)中也收錄了一種類似的，由德國V DE 0273電纜老化方法發(fā)展而來的老化試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)包括了對電纜在分別老化了6個月、1年和2年后的工頻擊穿試驗(yàn)內(nèi)容。

最近一段時間，伴隨著地下電纜網(wǎng)絡(luò)的快速增長，廣大的中國電力企業(yè)對長壽命、高可靠性的中壓(M V)電纜的關(guān)注大大增加。為了向中國的用戶評估TR—X LPE的良好性能，陶氏化學(xué)公司和武漢高壓研究所合作開展了一項(xiàng)針對中國電纜結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目共使用了3種不同的電纜：一種電纜使用國產(chǎn)絕緣料，另一種使用陶氏X LPE絕緣料，最后一種使用陶氏TR—X LPE絕緣料。試驗(yàn)研究內(nèi)容完全按照北美A wTT試驗(yàn)要求進(jìn)行。這3種電纜都由同一家中國電纜制造商在同一條生產(chǎn)線、同一段工期內(nèi)生產(chǎn)。在武漢高壓研究所內(nèi)的電纜老化試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了8個多月，于2004年4月份結(jié)束。180天后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)可以看出，與其他電纜相比，使用TR—X LPE的電纜具有明顯的性能優(yōu)勢。該試驗(yàn)的具體內(nèi)容也可以由中國用戶作為鑒定試驗(yàn)或型式試驗(yàn)使用，作為衡量中壓電纜性能的標(biāo)準(zhǔn)。

該試驗(yàn)研究項(xiàng)目使用10 kV地下電力電纜(典型的中國電纜結(jié)構(gòu))，按照A E IC CS8—0o《額定電壓5至46 kV擠出絕緣屏蔽電力電纜技術(shù)規(guī)范(第一版)》的內(nèi)容要求進(jìn)行試驗(yàn)。每一種電纜連續(xù)分割制成2 1個電纜樣品，按照圖1所示的程序流程進(jìn)行試驗(yàn)，這些試驗(yàn)樣品將進(jìn)行：①局部放電試驗(yàn)，介質(zhì)損耗系數(shù)測量和半導(dǎo)電層體積電阻率測量；②結(jié)構(gòu)尺寸測量；③工頻逐級擊穿試驗(yàn)(H V 1Tr)；④熱沖擊擊穿試驗(yàn)；⑤14天熱循環(huán)試驗(yàn)；⑥120、180天和360天加速水樹老fgi,~驗(yàn)(A w 1Tr)；⑦水樹檢測統(tǒng)計(jì)。其中。加速水樹老化試驗(yàn)、工頻逐級擊穿試驗(yàn)和水樹檢測統(tǒng)計(jì)是較關(guān)鍵的試驗(yàn)內(nèi)容，在文中將著重介紹。A、B和D 3種電纜都具有相同的結(jié)構(gòu)，每種電纜所使用的材料牌號見表1。電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

①導(dǎo)體。50 m m，銅，圓形，絞合，緊壓。②導(dǎo)體屏蔽。0.6 m m厚，擠出半導(dǎo)電層。③絕緣。4.5 m m厚，A為陶氏普通XLPE料，B為陶氏抗水樹TR—X LPE料，D為國產(chǎn)X LPE料。④絕緣屏蔽。0．8 m m厚，擠出半導(dǎo)電層。⑤金屬屏蔽。0．12 m m x 25 m m，銅帶。http://petgroup.cn