北京朝阳电缆厂三厂

　摘要：近年来，随着中国电力企业对长寿命、高可靠性电力电缆关注的增加，武汉高压研究所和陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)一道，共同开展了一项针对于中国电缆结构的中压电缆老化试验研究项目，就使用抗水树绝缘料对电缆性能的提升进行评估。经过6个月的加速水树老化试验，已经可以明显地看出，在使用抗水树绝缘料和

　　普通半导电屏蔽料后，电缆的性能得到了显著的提升。同时，为了建立和确保中压电缆期望的性能指标，该项目中使用的试验方案还可以作为一种在中国国内使用的鉴定试验方案。

　　关键词：中压电缆；绝缘料；水树；老化

　　0引言

　　世界各地的电力企业都希望那些位于地下主干线回路上的电力电缆能够具有尽可能长的使用寿命，以提高电网的可靠性，降低电网中断的次数，并且减少维护电网整体寿命所需的费用。在过去的20年中，北美的电力企业已经开始使用抗水树交联聚乙烯(TR-XLPE)作为主干线配电线路中的中压电缆首选的绝缘材料。这项技术有效地避免了普通交联聚乙烯抗水树性能不佳的不利影响。在法国凡尔塞举行2003Jicable年会的论文中已经提到，这种由于电缆采用TR-XLPE而提升的性能，是可以通过分析电缆老化过程中的试验数据得到的。同样，在欧洲，一种在XLPE基础上发展出来的具有抗水树特性的高分子聚合物被广泛地应用于电缆的绝缘材料已经近20年了，并且在现场使用中表现出了良好的性能。

　　在另一份Jicable论文中对这种聚合物绝缘材料在欧洲的实践使用进行了介绍。

　　为了对改进后的TR-XLPE绝缘材料的性能进行评估，在北美和欧洲都进行了类似的电缆加速老化试验，被当地的电力行业接受并且成为一种有效鉴定试验方法。其中，由北美洲用户使用的中压电缆鉴定规范是《ANSI／ICEAS-94-649-1997》，这是稍早一些的规范《AEICCS5-94》的最新版本。该规范包括几个方面的内容，其中最关键的鉴定试验就是加速水树老化试验(AWTY)。该试验的具体内容包括了对未老化和分别经过120、180天和360天老化的15kV电缆进行的一系列的工频和冲击击穿强度试验。在欧洲，CENELEC标准中也收录了一种类似的，由德国VDE0273电缆老化方法发展而来的老化试验方法，该

　　试验包括了对电缆在分别老化了6个月、1年和2年后的工频击穿试验内容。

　　最近一段时间，伴随着地下电缆网络的快速增长，广大的中国电力企业对长寿命、高可靠性的中压(MV)电缆的关注大大增加。为了向中国的用户评估TR-XLPE的良好性能，陶氏化学公司和武汉高压研究所合作开展了一项针对中国电缆结构的试验研究项目。该项目共使用了3种不同的电缆：一种电缆使用国产绝缘料，另一种使用陶氏XLPE绝缘料，最后一种使用陶氏TR-XLPE绝缘料。试验研究内容完全按照北美AWTY试验要求进行。

　　这3种电缆都由同一家中国电缆制造商在同一条生产线、同一段工期内生产。在武汉高压研究所内的电缆老化试验已经进行了8个多月，于2004年4月份结束。180天后的试验数据已经可以看出，与其他电缆相比，使用TR-XLPE的电缆具有明显的性能优势。该试验的具体内容也可以由中国用户作为鉴定试验或型式试验使用，作为衡量中压电缆性能的标准。

　　1试验研究方案

　　该试验研究项目使用10kV地下电力电缆(典型的中国电缆结构)，按照AEICCS8-00《额定电压5至46kV挤出绝缘屏蔽电力电缆技术规范(第一版)》的内容要求进行试验。每一种电缆连续分割制成21个电缆样品，按照图1所示的程序流程进行试验，这些试验样品将进行：①局部放电试验，介质损耗系数测量和半导电层体积电阻率测量；②结构尺寸测量；③工频逐级击穿试验(HVTY)；④热冲击击穿试验；⑤14天热循环试验；⑥120、180天和360天加速水树老化试验(AWTF)；⑦水树检测统计。其中，加速水树老化试验、工频逐级击穿试验和水树检测统计是最关键的试验内容，在文中将着重介绍。