湖北中缆太平洋浅谈电力电缆绝缘理论基础

　　放电是绝缘击穿的重要原因。

　　什么是放电？

　　在两个电位差导体之间，当绝缘材料性能下降时，电子能量迁移产生在两个导体之间。例如，高压火线和地线之间的点火是放电，完全放电是两个电极之间完整的电弧通道。

　　局部放电的特殊情况-局部放电

　　情况之一：两个导体之间存在绝缘。当绝缘材料中存在杂质、间隙、导体尖端等缺陷时，绝缘内部电场会发生歧变，导致绝缘内部脉冲放电。

　　第二种情况：外部放电产生的电晕也是一种局部放电。高电位与接地之间存在空气绝缘。当导体周围的电场特别集中时，如导线毛刺，导致空气中的脉冲放电，无地面短路和电晕。

　　局部放电的特点

　　局部放电也具有放电的基本特点，即电子能量迁移。由于放电能量小，绝缘材料阻塞，两个电极之间不一定形成完整的电弧通道。一旦出现这样的通道，局部放电就会加剧，直到两极连接，短路放电故障才会发生。

　　局部放电的原因

　　主绝缘中的气隙会引起局部放电。由于气隙的相对介电常数远小于电缆绝缘，在工频电场的作用下，气隙应承受较大的电场强度，导致局部放电。随着气隙的多次放电，气隙通路不断扩大，放电量逐渐增加，直至击穿，造成电缆损坏。

　　主绝缘中的杂质会导致局部放电。杂质的击穿强度远小于绝缘材料。在电场的作用下，杂质首先发生放电、碳化和气化，产生气隙，导致局部放电。

　　导体的尖端和毛刺会导致局部放电。因为尖端会增加电场的强度，所以尖端周围的绝缘材料会先放电，然后发展成突破，这就是我们常说的尖端效应。

　　试验:针板电极试验，气隙更容易产生电树

　　试验结果总结

　　从以上针板电极试验结果可以看出，绝缘材料中局部放电和电树的起始电压与电极的曲率半径密切相关。曲率半径越大，局部放电和电树的起始电压越高；相反，曲率半径越小，起始电压越低。

　　针尖裂缝产生气隙，气隙中的相对介电常数远小于固体绝缘材料。气隙应承受较大的电场强度，并在很低的电压下引起局部放电。

　　水分对电缆绝缘的影响

　　在交联电缆的生产过程中，绝缘材料中会有水分子。在电场和温度的作用下，会形成水枝。水枝在长期运行中生长迁移，逐渐演变成气隙，形成放电，损坏绝缘。

　　此外，电缆成型后，外护套损坏进水，线芯和绝缘外有水分，也会降低电缆的绝缘特性，形成放电通道。施工时必须保护内外护套，防止线芯进水。

　　温度对电缆绝缘的影响

　　电缆绝缘材料的性能与温度密切相关。随着温度的升高，绝缘性能降低，绝缘电阻降低，击穿场强度降低，温度升高，绝缘加速老化。超过最高工作温度也会导致电缆变形，场强分布不同，严重导致热击穿。因此，应严格控制电缆的工作温度，电缆不得超负荷工作

　　半导体界面对绝缘的影响

　　电缆终端和对接头生产中有半导体屏蔽层，是接头质量的关键。这是一个强烈的突变部分。如果处理工艺水平不高，投入运行后会对绝缘造成损坏，在竣工试验中会发生严重破坏。

　　绝缘材料损伤的影响

　　在电缆接头安装过程中，应拆除外半导电屏蔽。如果损坏在关键部位，如刀痕，也会形成内部闪光放电通道。