XLPE电缆绝缘热老化的高压频域介电谱诊断方法

作者：王昊月; 王晓威; 孙茂伦; 王伟^*; 李成榕

来源：电工技术学报, 2022, 37(17): 4497-4507.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210962

• XLPE电缆
• 热老化
• 高压频域介电谱
• 诊断

热老化是导致 XLPE 电缆绝缘性能下降的重要原因，实现热老化的诊断对电缆安全具有重要意义，为此该文对 XLPE 电缆整体和局部热老化高压频域介电谱特性进行研究。通过内外加热法制备了整体热老化电缆试样和用于模拟局部热老化电缆线段，分别在不同老化阶段检测了整体热老化、局部热老化段与完好电缆比值为 10%、4%的 10kV 缺陷电缆的高压频域介电谱（0.01～0.1Hz，最高检测电压 U_0），分析了局部老化段占比对介电常数的影响，定义并分析了曲线分层度 L、斜率、曲线积分和非线性度 η。研究结果表明：高压频域介电谱对整体、局部热老化反应灵敏；具有一定老化程度的整体热老化、局部热老化缺陷电缆试样的 L 均大于 1,L 矩阵可作为电缆老化现象的诊断参数；较高检测电压等级（1.0U_0）介电谱曲线的 η 对老化程度的变化敏感，且受局部缺陷占比影响较小，可以作为电缆老化程度的诊断特征；局部老化段的占比减小会使高压频域介电谱出现分层对应的时间延后，介电谱曲线积分值、曲线斜率减小，可以结合 η 的数值及曲线积分、斜率值所在数值区间判定电缆是否为局部老化；介电谱曲线是否出现迟滞现象可以作为区分 XLPE 电缆热老化和水树老化的依据。

• 单位
  国网山东省电力公司菏泽供电公司; 新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学