一、试验结果的分析
从180天老化后的工频交流击穿试验可以明显地看出3种电缆的性能差别。经过180天的A w 1Tr老化过程后,电缆A只保持了初始交流击穿强度的50%,电缆B的交流击穿强度则没有恶化,而电缆D的所有剩余的样品在老化试验进行140~150天期间全部被击穿。使用陶氏TR—X LPE和X LPE材料的电缆的试验数据与使用北美生产电缆的北美A EIC A W-Tr试验内容中的数据是非常接近的。
另一个值得注意的试验结果是,3种不同材料的电缆中水树含量。根据以往的经验,绝缘层水树的含量过高,会导致电缆的交流击穿强度下降,缩短电缆运行的使用寿命。水树在一定的环境条件下会生长非常迅速,并最终导致电缆的击穿。发散形水树经常产生在绝缘屏蔽层和绝缘层之间的交界处,是衡量电缆屏蔽层和绝缘层生产质量的重要指标。在每种电缆中都没有发现大于0.25 m m的发散形水树,小于0.25mm的水树含量也很低,说明电缆导体屏蔽层的生产质量是很好的。从另一面讲,领结形水树是产生在绝缘层内部的,可以反映绝缘层抗水树生长的能力。而在本项目中的3种电缆经过180天的老化过程后,领结形水树的含量差异非常大,尤其在D13和D14样品中已发现了发散形和非常大的领结形水树。在电缆D中产生的大量大尺寸的水树可以归咎于所使用的绝缘和屏蔽层材料的配方、洁净度和生产工艺,而且也为电缆D在180天老化过程中过早的击穿提供了合理的解释。
由于领结形水树只会在绝缘的缺陷处产生,例如杂质和微孔,因此从使用国产X LPE电缆和使用陶氏X LPE电缆的数据可以得出结论,即国产的X LPE材料中的杂质含量偏高。这也证实了洁净的电缆绝缘材料的重要性,即便是使用在中压电缆上,因为从击穿数据可以看出,杂质含量过高会降低电缆的使用寿命或者使电缆在现场使用中过早击穿。
二、结论
从120天和180天老化过程后的数据可以明显地看到使用TR—X LPE电缆的优越性,本试验研究项目将陶氏TR—XLPE、陶氏XLPE和国产XLPE材料在性能上进行了显著的区分。进一步讲,这次的试验内容还可以为中国用户提供一套行之有效的鉴定和审查试验。从180天老化过程后的试验数据可以得出一个明确的结论,使用陶氏TR—X LPE和半导电屏蔽层材料制造的电缆可以具有令人满意的使用寿命。
三、建议
在需要使用高性能电缆的场合,尤其电缆需要安装在水中或者十分潮湿环境中时,应当优先考虑使用高质量的TR—X LPE绝缘材料,可以预防电缆过早击穿,降低维修费用,为用户提供理想的性能价格比。同时,以武汉高压研究所本次试验方案为基础,可以制定一套关于电缆老化试验的技术规范,用以确保提高整个电力行业中电缆的可靠性。http://www.zhushanzz.com