为探究高压交联聚乙烯(XLPE)电力电缆在运行一段时期后的绝缘性能变化表征及老化程度判别依据,对新电缆、实际运行年限为2 a、5 a、9 a和12 a的220 k V高压XLPE电缆绝缘的介质损耗因数频谱、氧化诱导期和工频击穿电场强度等进行了研究。对实际不同运行年限的电缆样本进行了轴向切片处理,制取了表面平整、厚度为1 mm的片状试样并进行了测试。试验发现:XLPE的低频介质损耗因数与老化程度存在对应关系,当频率在0.1 Hz以下时,介质损耗角正切值(tanδ)随老化程度而呈现明显线性上升趋势;随着运行年限的增长,XLPE电缆的氧化诱导期(OIT)与羰基指数这2项参数均同时增大;当运行年限达到约5 a和12 a时,XLPE电缆的击穿电场强度明显下降,运行年限为12 a电缆的击穿电场强度比新电缆的降幅可达约13%。对以上参数的测量都可以作为评估运行XLPE电缆老化状态的有效手段,其中测试运行XLPE电缆的绝缘击穿电场强度变化情况可以反映其综合老化程度,是适合于实际工程应用的简单有效方法。 高电压技术2015,41(4)2结果与分析2.1介电性能介质损耗因数即介质损耗角正切值tanδ是反映材料功率损耗大小的特性参数，是一项反映材料绝缘性能的重要指标。电力电缆的介电性能-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机图2为不同运行年限的XLPE电缆绝缘的介质损耗因数频谱对比。从图2中可以看出，随着电缆运行年限的增加，XLPE电缆绝缘的介质损耗因数逐渐增大 本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/，在1Hz频率以下的低频区趋势更加明显。XLPE电缆在0.05Hz频率下的介质损耗因数与其运行年限的关系如图3所示。聚乙烯是一种结晶相和无定形相两相共存的高分子聚合物，由于有交联时产生的副产物和未反应完全的各种添加剂所形成的杂质和缺陷，所以当外施电场频率很小(1Hz以下)时，在电场作用下介质中的自由电荷载流子会在界面和缺陷处积聚，形成局部空间电荷积累而产生界面极化，且随电场频率的增加而下降。因此，低频率(1Hz以下)的介质极化以界面极化为主，以偶极子转向极化为辅，相应的介质损耗也主要由界面极化产生，且随外施交变电场频率增加而下降，如图2所示。XLPE电缆在运行过程中受到各种因素的作用而发生绝缘老化，聚合物大分子链断裂，发生降解而形成低分子产物。低分子产物的生成又增加了体内的电荷积聚，而电荷积聚又进一步加剧了聚合物的降解，形成链式反应。空间电荷的局部积聚导致界面极化效应愈发明显。因此，电缆老化程度越严重，其低频区的介质损耗因数值也就越大。XLPE电缆绝缘的宽频介质损耗因数频谱(尤其是低频区)与其运行年限存在明显关联，该方法灵敏度高，测试快速简单，可以用来准确地表征其老化程度。该法缺点在于宽频介电阻抗谱仪本身价格贵，体积大，因此较难推广使用。2.2理化性能氧化诱导期(OIT)是稳定化材料耐氧化分解电力电缆的介电性能-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机 本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/