3.高压电缆缓冲层烧蚀机理分析-20191021
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因探索
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因探索高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因探索步骤思考：1. 确定问题：高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障是指电缆缓冲层出现烧蚀现象，可能导致电缆的安全性能下降甚至短路等故障发生。
2. 寻找可能原因：a. 过载：电缆长时间承受超过额定电流的负荷，导致电缆内部温度升高，进而引发缓冲层烧蚀故障。
b. 短路：电缆发生短路故障时，大电流瞬时通过电缆，引起缓冲层烧蚀。
c. 负载不平衡：电缆传输电能时，如果负载分布不均匀，会导致部分缓冲层承受过大的电流，造成烧蚀。
d. 环境因素：电缆所处的环境可能存在一些恶劣条件，如高温、高湿度、腐蚀性化学物质等，这些因素会加速缓冲层的老化和烧蚀。
e. 制造质量问题：电缆制造过程中，如果存在材料不合格、工艺不当等问题，可能导致缓冲层烧蚀故障。
3. 分析可能原因：a. 过载：通过检查电缆的额定负荷、负载情况和运行记录，可以判断是否存在过载情况。
b. 短路：检查电缆的保护系统和绝缘性能，确定是否存在短路故障。
c. 负载不平衡：通过检查电缆连接的设备和负载情况，了解负载分布情况，判断是否存在不平衡情况。
d. 环境因素：通过检查电缆所处环境的温度、湿度和化学物质等因素，确定是否存在影响缓冲层的恶劣条件。
e. 制造质量问题：通过检查电缆制造过程中的材料、工艺和质量控制等情况，判断是否存在制造质量问题。
4. 解决问题：a. 过载：优化电缆的设计和使用，确保负荷不超过额定电流，避免过载情况的发生。
b. 短路：加强电缆的保护措施，如安装熔断器、短路保护开关等，提高电缆的短路故障抗性。
c. 负载不平衡：平衡负载分布，合理规划电缆连接和负载布置，避免部分缓冲层承受过大电流。
d. 环境因素：选择适合的电缆材料和保护措施，使电缆能够适应恶劣环境条件，延长缓冲层的使用寿命。
e. 制造质量问题：加强电缆制造过程的质量控制，确保材料和工艺符合标准要求，提高电缆的制造质量。
总结：通过分析高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障的可能原因，并采取相应的解决方法，可以有效预防和解决这一问题，提高电缆的安全性能和可靠性。
高压电缆缓冲层材料及结构特性研究
重量） ／ 吸潮前重量） 如图 ３ 所示，体积电阻率随时
间的变化如图 ４ 所示。
图 ４ 缓冲层材料在自然环境下吸潮后 体积电阻率随时间的变化
从图 ３、图 ４ 可知，高压电缆用缓冲层材料由于 含有导电碳粉，在自然环境下存放均会出现不同程 度的受潮，半导电缓冲阻水带含阻水粉，受潮比半导 电缓冲带更大。 受潮后缓冲层材料体积电阻率均有 所升高。
“ 烧蚀” 和“ 白斑” 的现象，对高压电缆用缓冲层材料及几种典型高压电缆缓冲层结构的特性进行了研究，通过
模拟试验再现“ 烧蚀” 和“ 白斑” 的形成，并提出了改进建议。
关键词：高压电缆； 缓冲层； 结构； 白斑； 烧蚀
中图分类号：ＴＭ２４７������ １
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２⁃６９０１（ ２０１９） ０２⁃００１９⁃０９
图 ３ 缓冲层材料在自然环境下的吸潮情况
图 ２ 等效电路图
绝缘屏蔽与金属护套之间的分压关系如下式：
ｕ１
＝
Ｃｕ Ｃ１
＝
Ｃ
１
Ｃ２ ＋
Ｃ
２
ｕ
ｕ２
＝
Ｃｕ Ｃ２
＝
Ｃ
１中：ｕ 为导体对地的总电压；ｕ１ 为导体与绝缘屏蔽
之间的分压；ｕ２ 为绝缘屏蔽与金属护套之间的分
压；Ｃ 为电缆等效电容。
（１） 自然环境吸潮对缓冲层材料电阻率的影响
试验方法：分别选取半导电缓冲阻水带和半导
电缓冲带两种缓冲层材料各制作 １ 个试样，在自然
环境（ 湿度 ７０％ ～ ８０％） 下吸潮不同时间，然后测量
其吸潮率和体积电阻率，分析其变化情况。
试验设备：电源、万用表。
试验结果：缓冲层材料在自然环境下吸潮，其吸
潮率随时间的变化（ 吸潮率 ＝ （ 吸潮后重量－吸潮前
高压电缆缓冲层烧蚀成因评估
高压电缆缓冲层烧蚀成因评估高压电缆缓冲层烧蚀成因评估高压电缆缓冲层烧蚀是指电缆绝缘层下方的缓冲层因长时间使用而受到烧蚀的现象。
这种烧蚀现象会导致电缆的性能下降，甚至可能引发火灾等安全问题。
因此，了解高压电缆缓冲层烧蚀的成因，对于有效预防和解决该问题具有重要意义。
首先，要评估高压电缆缓冲层烧蚀的成因，我们需要考虑以下几个方面：第一步，了解高压电缆的结构和工作原理。
高压电缆通常由导体、绝缘层和缓冲层等组成。
其中，导体负责传输电流，绝缘层用于隔离导体和外部环境，缓冲层则用于保护绝缘层。
在电缆工作时，由于电流的通过，导体会产生热量，而缓冲层的作用就是承受这部分热量，以保护绝缘层。
第二步，考虑电缆中的热量和温度分布。
由于电流在导体中的传输，会产生热量，而这部分热量会通过传导和辐射的方式传递到缓冲层。
因此，电缆的热量分布和温度分布对缓冲层的烧蚀问题具有直接影响。
在电缆设计和使用中，需要合理控制电流大小和电缆长度，以避免热量集中在缓冲层的某些局部区域。
第三步，考虑缓冲层材料和结构的影响。
缓冲层通常采用聚合物材料，如聚乙烯、聚氯乙烯等。
这些材料具有一定的热稳定性和绝缘性能，但长时间高温环境下的使用可能导致材料的老化和降解，从而引发烧蚀问题。
此外，缓冲层的结构和厚度也会影响热量传递和分布，因此需要合理设计和选择缓冲层的材料和结构。
第四步，考虑外界环境因素的影响。
除了电缆自身的因素外，外界环境的温度、湿度、氧气含量等因素也会对电缆缓冲层的烧蚀问题产生影响。
例如，高温环境、高湿度环境或氧气过多的环境可能加速缓冲层材料的老化和降解，导致烧蚀问题的发生。
综上所述，高压电缆缓冲层烧蚀的成因是一个复杂的问题，涉及电缆结构、热量分布、缓冲层材料和结构以及外界环境等多个方面的因素。
只有全面考虑这些因素，并采取合适的措施来控制和预防烧蚀问题的发生，才能确保高压电缆的安全运行。
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因分析
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因分析高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因分析高压XLPE电缆的缓冲层烧蚀故障是一个常见的问题，可能会导致电缆的损坏甚至故障。
下面将通过逐步思考的方式，分析可能导致缓冲层烧蚀故障的原因。
第一步：了解高压XLPE电缆的缓冲层- 高压XLPE电缆是一种使用交联聚乙烯作为绝缘材料的电缆。
为了保护绝缘层，通常会在其周围添加一层缓冲层。
缓冲层的作用是提供外部机械保护，并减少由于电缆弯曲或受力引起的应力集中。
第二步：了解缓冲层烧蚀故障的表现- 缓冲层烧蚀故障通常表现为电缆外部出现灼烧、褪色、熔化或炭化的现象。
这些问题可能会引起电缆的短路、漏电或其他电气故障。
第三步：分析导致缓冲层烧蚀故障的可能原因- 电缆安装不当：电缆安装时，如果未能正确安装缓冲层或没有使用合适的保护措施，可能导致缓冲层暴露在外部环境中，从而容易受到机械损坏或化学腐蚀。
- 过载或电压过高：如果电缆长时间处于过载或电压过高的状态下，缓冲层可能无法承受过大的电气应力，导致烧蚀故障。
- 环境因素：外部环境温度过高或者存在化学污染物，都可能对缓冲层的材料性能产生负面影响，导致烧蚀故障。
- 不当维护：如果电缆未进行定期检查和维护，导致缓冲层出现损坏或老化，就会增加烧蚀故障的风险。
第四步：预防和解决缓冲层烧蚀故障的方法- 安装时注意保护：在电缆安装时，应确保正确安装缓冲层，并使用合适的保护措施，以减少机械和化学损伤的风险。
- 控制电压和负载：合理控制电缆的电压和负载，避免过载或电压过高的情况发生，以减少对缓冲层的电气应力。
- 环境控制：如果外部环境条件恶劣，应考虑采取防护措施，如使用抗高温或抗化学腐蚀的材料进行缓冲层的保护。
- 定期检查和维护：定期对电缆进行检查和维护，及时发现并修复缓冲层的损坏或老化问题，以减少烧蚀故障的风险。
综上所述，高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障可能由多种原因引起，包括不当安装、过载电压、环境因素和不当维护等。
高压电缆缓冲层烧蚀成因分析与应对策略
高压电缆缓冲层烧蚀成因分析与应对策略高压电缆缓冲层烧蚀成因分析与应对策略高压电缆缓冲层烧蚀是一种常见的问题，它可能导致电缆的性能下降甚至损坏。
下面是一种分析烧蚀成因并提出应对策略的步骤思路：1. 确定烧蚀成因：首先，我们需要了解高压电缆缓冲层烧蚀的可能原因。
一种可能的原因是电缆运行时的过载情况，导致缓冲层过热。
另一种可能是电缆周围环境的温度过高，也会导致缓冲层烧蚀。
我们可以通过观察电缆的使用情况和环境条件，以及对烧蚀部分的实地检查来确定具体的烧蚀成因。
2. 分析烧蚀模式：通过观察烧蚀部分的形态和分布情况，可以推断出烧蚀模式。
例如，如果烧蚀呈现为局部点状或线状分布，可能是由于电流过载导致的，而如果烧蚀呈现为全面均匀的烧损，可能是由于环境温度过高造成的。
3. 制定应对策略：根据烧蚀成因和模式，可以制定相应的应对策略。
如果是由于电流过载导致的烧蚀，需要考虑升级电缆以承受更大的负荷或调整电流分配。
如果是由于环境温度过高导致的烧蚀，可以考虑改善散热条件，例如增加散热装置或改善电缆的散热设计。
此外，还可以考虑在缓冲层表面添加保护层来减少烧蚀。
4. 实施应对策略：根据制定的应对策略，进行相应的改进和调整。
这可能需要对电缆进行升级或更换，更改电流分配方式，优化散热设计或添加保护层等。
在实施过程中，要确保操作规范，并根据需要进行监测和调整。
5. 定期检查和维护：为了防止高压电缆缓冲层烧蚀问题的再次发生，需要定期对电缆进行检查和维护。
这包括监测电缆的工作状态，检查缓冲层和保护层的状况，以及确保环境温度在正常范围内。
如有必要，可以进行预防性维护和修理，以确保电缆的正常运行。
综上所述，对于高压电缆缓冲层烧蚀问题，我们可以通过分析烧蚀成因和烧蚀模式，制定相应的应对策略，并在实施过程中定期检查和维护，以确保电缆的正常运行。
高压电力电缆绝缘屏蔽烧蚀机理分析及应对措施
高压电力电缆绝缘屏蔽烧蚀机理分析及应对措施摘要:高压电力电缆的事故中发现大量电缆缓冲层烧蚀现象。
从材料调研和试验数据着手，对缓冲层运行环境中过电压进行了分析，在此基础上建立缓冲层理论模型和等值电路，通过分压、产热过程计算，得到在绝热环境下缓冲层的温升值。
通过电化学分析，进一步说明作用于缓冲层的电压极性对皱纹铝护套的危害性。
另外，根据所得结果，也对其它材料的烧蚀现象给予了分析。
依此提出，电缆生产和运检工作中需要注意的问题。
一、缓冲层的性能分析图1为缓冲层在电缆结构中的位置。
阻水带是两层无纺布带中间加一层膨胀阻水粉组成的，缓冲层是由多层阻水带绕包而成。
它位于电缆绝缘屏蔽层和皱纹铝护套(以下简称金属套)之间，起到电气连接的作用;同时，它又起到堵塞沿金属套内通道进水的作用。
根据调查，缓冲层电阻率无法降得很低是有原因的，它是和原材料的加工、生产车间的环境等相联系的。
特别是潮气在加工和存放过程中进入缓冲层，使得膨胀粉吸潮膨胀，两层半导电无纺布之间出现隔绝，使缓冲层电阻增加，导致连接通道的电阻值接近或超过1000Ω。
而电阻增加又会使电缆绝缘屏蔽层和金属套之间形成电位差，这个电位差不足以引起放电。
有电位差，电阻上就流过电流，电阻就会发热，最终热量将缓冲层局部破坏。
同时，在水分和电流的作用下，金属套(铝)出现氧化反应，电蚀其金属套(铝)内表面。
图2和图3为电缆缓冲层、绝缘屏蔽层烧蚀痕迹和金属套内腐蚀痕迹。
从多处现场发现，在电缆的缓冲层上有明显的烧蚀痕迹(见图2)，金属套上有明显的电蚀留下的白色粉末(见图3)，并且在电缆绝缘屏蔽层上也有腐蚀的痕迹(见图2)。
从实际情况看，这些烧蚀，有的连续发生，有的以点状分布，但都发生在金属套的内峰处。
二、检测试验2.1电缆试验样本制作选取ZC-YJLW03-Z-64/110kV-1×630mm2电力电缆为试验样品。
电缆试样如图1所示，两端线芯导体各露出150mm安装电缆线夹，用于试验回路连接，铝护套剥出150mm用于安装铜带，铜带宽度为100mm。
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因解析
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原
因解析
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障原因解析
高压XLPE电缆是一种在电力输配电领域广泛应用的电缆类型，它具有高耐压、低损耗和优良的绝缘性能。
然而，有时候会出现一些问题，比如缓冲层烧蚀故障。
那么，是什么原因导致了这种故障呢？下面我们来逐步分析。
首先，缓冲层烧蚀故障可能是由于电缆运行时的过电压引起的。
当电缆系统中突然发生电压波动或电力负荷突然变化时，会产生过电压。
这种过电压可能会导致缓冲层烧蚀故障。
其次，缓冲层烧蚀故障可能与电缆的接地有关。
电缆的接地系统是保证电缆运行安全的重要环节，如果接地系统存在问题，可能会导致缓冲层烧蚀故障的发生。
比如，接地电阻过大或接地连接松脱等情况都可能导致缓冲层烧蚀故障。
另外，缓冲层烧蚀故障也可能与电缆的施工质量有关。
如果在电缆的安装和施工过程中存在疏忽或错误操作，比如电缆的弯曲半径过小、电缆接头连接不良等，都可能导致缓冲层烧蚀故障。
此外，缓冲层烧蚀故障还可能与电缆的老化和劣化有关。
电缆在长时间运行后，由于外界环境的影响以及电力负荷的变化，会逐渐老化和劣化。
如果电缆的绝缘层出现龟裂、破损或变质等情况，可能会引发缓冲层烧蚀故障。
综上所述，高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障可能是由于过电压、接地问题、施工质量和电缆老化劣化等多种因素共同作用导致的。
在电缆的运行和维护过程中，我们需要加强对电压波动的监测和控制，确保接地系统的正常运行，严格按照施工规范进行安装和维护，并定期检查电缆的老化情况，及时进行更换和修复，以减少缓冲层烧蚀故障的发生。
高压电缆缓冲层烧蚀成因原因分析
高压电缆缓冲层烧蚀成因原因分
析
高压电缆缓冲层烧蚀成因原因分析
高压电缆缓冲层烧蚀是一种常见的故障现象，会导致电缆的性能降低甚至失效。
烧蚀的成因可以分为以下几个步骤：
第一步，电缆工作时产生的高温。
电缆在工作过程中会因为电流通过导体而产生 Joule 加热效应，导致局部温度升高。
此外，由于电缆周围的介质可能存在温度升高的因素，如周围环境高温或电缆附近的其他电器设备产生的热量，也会增加电缆表面的温度。
第二步，电缆缓冲层的材料选择。
缓冲层是一种用于保护电缆导体和绝缘层的材料，需要具有抗高温和抗电弧烧蚀的性能。
然而，如果材料的选择不当或者质量不佳，就会导致缓冲层的抗高温能力不足，从而容易发生烧蚀。
第三步，电缆表面的污染和湿度。
如果电缆表面存在污垢或者湿度较高，会导致电缆表面的绝缘性能下降。
在高温的作用下，这些污垢会进一步蒸发，生成气体，形成孔洞或电弧，从而引发电缆缓冲层的烧蚀。
第四步，电缆的工作环境。
电缆可能处于恶劣的工作环境中，例如高温、高湿度、高压等条件下。
这些环境因素会加剧电缆缓冲层的烧蚀风险，并可能加速烧蚀的进程。
综上所述，高压电缆缓冲层烧蚀的成因主要包括电缆工作时产生的高温、缓冲层材料选择不当、电缆表面的污染和湿度以及恶劣的工作环境。
为了防止烧蚀的发生，我们需要合理选择缓冲层材料、保持电缆表面的清洁和干燥、控制电缆的工作温度以及提供合适的工作环境。
这样可以有效预防高压电缆缓冲层的烧蚀问题。
高压单芯电缆外护套烧蚀故障分析
图 1 单芯高压电缆结构示意图
点接地时，特别是在局部多点接地时的表现极为明显。
此时外部保护套上，就会出现较大的环流现象，并出现电缆热度过高的问题，从而燃烧与熔化外部保护套。
在《电力工程电缆设计规范》中，对其做出了非常清晰的规范，即交流中的单芯电缆线路，其在正常感应电动势的时候，针对其最大值，未采取有效的安全防范手段的时候，其流通的电压
50 V 以下。
2）悬浮放电。
悬浮电位指的是金属部件，处在高、低压之间，根据其电阻抗性构成分压之后的对地电位，其间隙通常较为固定。
当外部保护。
高压电缆缓冲层烧蚀成因探索
高压电缆缓冲层烧蚀成因探索
高压电缆缓冲层烧蚀成因探索
高压电缆缓冲层烧蚀是指在高压电缆的使用过程中，缓冲层表面出现烧蚀现象。
烧蚀的成因是多样的，可能与以下几个步骤有关：
1. 电流过载：高压电缆在传输电能时，承受着
很大的电流负荷。
如果电流超过了电缆所能承受的额定极限，就会导致电缆的温度升高，从而引发烧蚀现象。
2. 导电层材料问题：高压电缆的缓冲层是由导
电材料构成的，用于传输电流。
如果导电层材料质量不佳或者存在缺陷，就会导致电流集中在某些点上，导致局部烧蚀。
3. 电缆接头问题：高压电缆在传输电能时，常
常需要进行接头处理。
如果接头连接不牢固或者存在接触不良的情况，就会导致电流过载和局部烧蚀。
解决高压电缆缓冲层烧蚀问题的方法可以从以下几个方面入手：
1. 选择合适的电缆：在选购高压电缆时，应根
据实际需要选择额定电流负荷适当的电缆。
避免电缆长期运行在超负荷状态下，减少烧蚀的风险。
2. 优化导电层材料：选择高质量的导电层材料，确保其导电性能稳定。
定期检查电缆的导电层是否存在损坏或磨损，及时更换损坏的部分。
3. 加强接头处理：电缆接头是高压电缆传输电
能的关键部分，应保证接头连接牢固可靠。
定期检查接头的接触情况，如发现接触不良或者松动，要及时修复或更换。
总之，高压电缆缓冲层烧蚀的成因可能与电流过载、导电层材料问题和电缆接头问题有关。
为解决这一问题，需要选择合适的电缆、优化导电层材料以及加强接头处理等措施。
这些步骤将有助于减少烧蚀风险，提高高压电缆的可靠性和使用寿命。
高压电缆缓冲层烧蚀的成因分析
高压电缆缓冲层烧蚀的成因分析
严有祥;徐子峻;尤天鹏;周文俊;林智雄;刘彦琴
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2023(59)2
【摘要】在近10年全国的电缆事故中已发现大量的缓冲层烧蚀问题,为探索烧蚀
产生因素,文中基于压力的影响建立了数学模型,考虑水汽的渗入对模型的影响,并对多组产生缓冲层现象的电缆进行了分析。
计算和仿真结果表明,电缆阻水带因电缆
绝缘本体重力和电缆敷设过程中的外力影响,会在1 mm_(2)接触点上产生3.75 A
的集中电流,使得在阻水带和铝套接触处温度升高到176℃,而铝和聚丙烯酸钠在80℃时会发生反应生成氧化铝粉末,产生阻水带上的“白斑”;而绝缘屏蔽层上相同的电
流长时间作用,则会引起绝缘屏蔽的老化。
【总页数】6页(P184-189)
【作者】严有祥;徐子峻;尤天鹏;周文俊;林智雄;刘彦琴
【作者单位】国网福建省电力有限公司厦门供电公司;武汉大学电气与自动化学院;
国网四川省电力公司成都供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
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高压电力电缆绝缘屏蔽烧蚀机理分析及应对措施
吴科等：高压电力电缆绝缘屏蔽烧蚀机理分析及应对措施
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
97
高压电力电缆绝缘屏蔽烧蚀机理分析及应对措施
吴科'，邓旭东 别桦2,李昆晟「，付强林「，宋伟］
(1.国网重庆市电力公司检修分公司，重庆400039； 2.国网重庆市电力公司市区供电分公司，重庆400010)
摘要:高压电缆绝缘屏蔽烧蚀击穿是导致电缆故障频发的重要原因。为研究电缆绝缘屏蔽烧蚀机理，设计 Tiiok V电缆电-热协同试验平台，测试分析了不同电压下试验回路电流的变化规律,并对不同烧蚀时间下 绝缘屏蔽的烧蚀损伤程度进行对比分析。结果表明：不同试验电压下试验回路电流存在明显差异。试验电压 低于50 V时，电流增长缓慢趋近于零;试验电压高于50 V时，电流增加明显，更利于观察试验现象。绝缘屏蔽 表面烧蚀面积和深度随烧蚀时间的延长而增加，在试验电压为120 V下持续放电720 h时，绝缘屏蔽层烧蚀面 积和深度分别达到40 mm2和1.8 mm。最后建立了电缆本体局部放电模型，发现绝缘屏蔽与铝护套间的气隙 是导致绝缘屏蔽烧蚀击穿的重要原因，并对如何降低电势差提出了改进措施，有利于延长电缆使用寿命和提 高运行可靠性。 关键词：高压电缆;绝缘屏蔽;试验电压;气隙;局部放电 中图分类号:TM247 文献标志码:A 文章编号:1009-9239(2020)02-0097-05 DOI： 10.16790/ki.l 009-9239.im.2020.02.015
China; 2. Chongqing Urban Power Branch Company of State Grid, Chongqing 400010, China)
Abstract: The ablation breakdown of high voltage cable insulation shielding is the important reason for frequent cable failures. In order to study the ablation mechanism of cable insulation shielding, a 110 kV cable electric-thermal cooperative test platform was designed, the change laws of test loop current under different voltages were tested, and the ablation damage degree of the insulation shielding under different ablation time were analyzed. The results show that the test loop current is significantly different under different test voltages. When the test voltage is lower than 50 V, the current grows slowly and is close to zero. When the test voltage is higher than 50 V, the current increases significantly and is more benefi cial to observe the experimental phenomena. The surface ablation area and ablation depth of the insula tion shielding increase with the increase of ablation time, and when the test voltage is 120 V and the continuous discharge time is 720 h, the ablation area and ablation depth of the insulation shielding layer reach 40 mm2 and 1.8 mm, respectively. Finally, a partial discharge model of cable was established, it is found that the gap between the insulation shielding and aluminum sheath is the important reason for the ablation breakdown of insulation shielding, and some improvement measures were put forward to reduce the potential difference, which was helpful to prolong the service life and improve the reliability of the cable. Key words: high voltage cable; insulation shielding; test voltage; air gap; partial discharge
高压电缆缓冲层烧蚀成因分析报告
高压电缆缓冲层烧蚀成因分析报告高压电缆缓冲层烧蚀成因分析报告第一步：问题定义高压电缆缓冲层烧蚀是指在高压电缆使用过程中，缓冲层出现烧蚀现象。
我们需要通过分析来确定烧蚀的成因，并提出相应的解决方案。
第二步：数据收集收集与高压电缆缓冲层烧蚀相关的数据和信息。
这些数据可以包括电缆使用环境、电缆的设计和制造过程、烧蚀发生的频率和位置等。
还可以收集使用者的反馈和观察到的症状。
第三步：数据分析通过对收集到的数据进行分析，找出可能导致高压电缆缓冲层烧蚀的因素。
可以使用统计方法来确定是否存在相关性，例如比较烧蚀发生的频率和使用环境之间的关系。
同时，还可以分析电缆的结构和制造工艺是否存在缺陷。
第四步：成因假设根据数据分析的结果，提出可能的烧蚀成因假设。
例如，可能是由于电缆使用环境温度过高导致缓冲层烧蚀，或者是制造过程中的瑕疵导致缓冲层材料的耐热性下降。
第五步：实验验证为了验证假设，可以进行实验。
例如，在实验室中模拟高温环境，观察缓冲层材料的耐热性能；或者对不同制造工艺的电缆进行比较，观察其烧蚀情况。
通过实验可以得到更直接的结果，帮助我们确定烧蚀成因。
第六步：解决方案根据实验结果和数据分析的结论，提出相应的解决方案。
例如，如果确定是使用环境温度过高导致烧蚀，可以建议在电缆安装位置增加散热装置；如果是制造工艺存在问题，可以建议改进制造工艺，提高缓冲层材料的耐热性。
第七步：实施和监控将解决方案付诸实施，并进行监控。
在实施过程中，可以对电缆进行定期检查，观察烧蚀情况是否有所改善。
如果仍然存在问题，可以进一步调整解决方案，直到达到预期的效果。
通过以上步骤，我们可以对高压电缆缓冲层烧蚀成因进行分析，并提出相应的解决方案。
这样可以帮助我们解决高压电缆使用过程中可能遇到的问题，提高电缆的可靠性和使用寿命。
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障机理研究
高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障机理研究高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障机理研究高压XLPE电缆是一种常用的输电电缆，它具有较高的绝缘性能和传导能力。
然而，长期使用后，电缆的缓冲层可能出现烧蚀故障。
本文将逐步探讨高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障机理。
步骤一：了解高压XLPE电缆缓冲层的基本结构和功能。
高压XLPE电缆的结构包括导体、绝缘层、缓冲层和护套层。
缓冲层通常由聚乙烯或其他材料制成，主要用于保护绝缘层免受外界物理和化学损害。
步骤二：分析高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障的可能原因。
缓冲层烧蚀故障可能由多种因素引起，例如电缆运行过程中的过载电流、环境温度的升高、电缆接头不良等。
步骤三：探讨电缆运行过程中过载电流对缓冲层的影响。
当电流超过电缆额定负载能力时，缓冲层可能会受到过热和烧蚀的影响。
过载电流会产生大量热量，导致缓冲层温度升高，可能烧蚀缓冲层。
步骤四：研究环境温度对缓冲层的影响。
高温环境会导致缓冲层材料老化、变脆，使其更容易发生烧蚀故障。
因此，环境温度的升高可能会增加缓冲层烧蚀的风险。
步骤五：考察电缆接头不良对缓冲层的影响。
电缆接头的安装不当或连接松动可能导致接触电阻升高，产生大量热量。
这些热量将直接传导到缓冲层，导致烧蚀故障的发生。
步骤六：总结高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障的机理。
根据上述分析，可以得出结论：高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障是由于过载电流、高温环境和电缆接头不良等多种因素共同作用的结果。
最后，我们需要重视高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障的机理研究，采取相应的预防和维护措施，以延长电缆的使用寿命，并确保电力系统的安全运行。
高压电缆缓冲层烧蚀成因探讨
高压电缆缓冲层烧蚀成因探讨高压电缆缓冲层烧蚀成因探讨高压电缆缓冲层烧蚀是指在高压电缆的运行过程中，缓冲层出现烧蚀现象。
这种现象可能对电缆的正常工作产生负面影响，因此需要深入探讨其成因。
首先，我们需要了解高压电缆缓冲层的结构和功能。
高压电缆通常由导体、绝缘层和外护层组成，而缓冲层则位于绝缘层和外护层之间。
缓冲层的主要功能是提供机械支撑和保护绝缘层，使电缆具有较高的柔软性和耐压能力。
其次，我们可以考虑导致高压电缆缓冲层烧蚀的可能因素。
一种可能的原因是电缆长期工作导致的热量积累。
在电缆传输电流的过程中，会产生一定的电阻，导致电缆发热。
如果电缆长期工作负荷过大，或者电缆的散热不良，缓冲层可能无法有效承受过高的温度，从而发生烧蚀。
另外，高压电缆周围环境的影响也是导致缓冲层烧蚀的可能因素之一。
例如，如果电缆被放置在高温环境中工作，或者周围环境存在腐蚀性气体或化学物质，这些因素都可能加速缓冲层的老化和烧蚀。
此外，电缆的设计和制造质量也会对缓冲层烧蚀产生影响。
如果电缆设计不合理，导致缓冲层的厚度不均匀或质量不合格，那么缓冲层可能在工作过程中受到过大的压力或摩擦，从而导致烧蚀。
最后，我们应该考虑如何预防和解决高压电缆缓冲层烧蚀问题。
一方面，可以通过改善电缆的散热性能，提高缓冲层的耐温能力，以及加强电缆与周围环境的隔离等方式来减少烧蚀风险。
另一方面，电缆的制造过程应严格控制质量，确保缓冲层的均匀性和质量符合标准。
综上所述，高压电缆缓冲层烧蚀的成因可能与电缆长期工作导致的热量积累、周围环境的影响、电缆设计和制造质量等因素有关。
为了解决这一问题，我们可以改善电缆的散热性能、提高缓冲层的耐温能力，并且加强制造过程的质量控制。
这样可以降低高压电缆缓冲层烧蚀的风险，提高电缆的可靠性和使用寿命。
3.高压电缆缓冲层烧蚀机理分析-20191021
电缆故障情况工作汇报
电缆内部紧密接触位置情况
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
六是，烧损从半导电缓冲层至外半导电层烧损情况减轻。通过切片染色分 析，电缆主绝缘外半导电层多处存在放电灼烧痕迹，放电痕迹均位于外半 导电层外表面，外半导电层内表面及主绝缘处未发现电树枝及放电痕迹， 说明烧蚀由外部发起，且从半导电缓冲层至外半导电层烧蚀情况减轻。
a.半导电屏蔽层多处白色粉末
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层多处白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部白烧蚀典型案例
某公司110kV电缆缓冲层烧蚀缺陷：2017年6月，运维人员在新旧电缆对接处开展 跟班验收时，发现该110kV电缆A相和C相电缆缓冲缓冲层、外半导电层、铝护套上 有点状的放电烧伤痕迹。该线路投运2013年9月，电缆全长3.1公里。
a.半导电屏蔽层灼伤处
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层灼伤白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部灼伤
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
5 电缆缓冲层烧蚀故障特点
01
分布范围：涉及多
个地区和多个生产 厂家。
02
金属护套：金属护
套内表面均可见电 化学腐蚀痕迹。
03
运行负荷：故障前
运行负荷一般较小。
04
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
2 高压电缆缓冲层烧蚀机理分析
原因三： 缓冲层与金属护套因放电引发烧蚀 仿真实验结果：当铝护套波谷与缓冲层间距为0.5mm时，最大电场强度为
6.39kV/mm；存在较大感应电压时，最大电场强度为28.4kV/mm，远远高于空气击穿 场强
电缆内部电势径向分布 金属缓冲层与缓冲层间隙电场分布
高压XLPE电缆阻水缓冲层烧蚀机理研究现状
高压XLPE电缆阻水缓冲层烧蚀机理研究现状
赵琦;周凯;孔佳民;李原;叶彬;王子康
【期刊名称】《绝缘材料》
【年(卷),期】2022(55)4
【摘要】近年来高压电缆阻水缓冲层事故频发,已严重威胁到输电系统的安全性。
本文对目前国内外缓冲层失效的相关研究现状进行综述,并提出可能的预防措施。
首先,统计了近年来文献报道的电缆缓冲层烧蚀导致的失效事故,梳理了失效缓冲层存在的共同特征。
然后,在介绍阻水缓冲层基本结构及作用的基础上,结合文献扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)实验结果对缓冲层中白斑现象进行解释,提出使用中性阻水粉可有效地抑制白斑的产生。
根据缓冲层烧蚀的相关研究,将缓冲层烧蚀机理分为局部放电致烧蚀以及电流热效应致烧蚀,并讨论了研究中仿真建模存在的问题。
最后,对现有缓冲层相关研究进行总结与展望,提出减小铝护套与缓冲层之间的空隙以及防止缓冲层受潮可有效减缓缓冲层的烧蚀,但如何实现需进一步研究。
【总页数】9页(P20-28)
【作者】赵琦;周凯;孔佳民;李原;叶彬;王子康
【作者单位】四川大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM247
【相关文献】
1.高压电缆缓冲层轴向沿面烧蚀故障机理分析
2.高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测工艺参数研究
3.高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测
4.高压XLPE电缆缓冲层放电烧蚀机理与实验研究
5.高压XLPE绝缘电力电缆护层烧蚀机理分析
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2019年11月
目录
CONTENTS
一
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
二
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
三
主要开展工作
01 高压电缆缓冲层烧 蚀故障情况概述
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
1 电缆缓冲层故障情况
2010年至2019年至今，北京地区共发生110kV及以上电压等级电缆 故障共计11起，其中电缆缓冲层烧蚀引发故障6起（施工、外力破坏等机 械性损伤引发故障3起；交叉互联线被盗割引发故障1起；外护套破损、 金属护套多点接地引发故障1起），电缆缓冲层烧蚀引发故障占比54.5%。
a.半导电屏蔽层灼伤处
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层灼伤白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部灼伤
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
5 电缆缓冲层烧蚀故障特点
01
分布范围：涉及多
个地区和多个生产 厂家。
02
金属护套：金属护
套内表面均可见电 化学腐蚀痕迹。
03
运行负荷：故障前
运行负荷一般较小。
04
a.半导电屏蔽层多处烧蚀
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层及皱纹铝内部烧蚀情况 北京公司故障典型图
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
3 国网公司电缆缓冲层烧蚀典型案例
某公司220kV电缆缓冲层烧蚀故障：2009年、2011年以及2013年共发生三次电缆 缓冲层烧蚀故障，线路投运于2005年1月，长4.8km。故障电缆外半导电层、阻水缓 冲层、皱纹铝内测均可见白色粉末，2011年开展过带电局放检测，未发现异常。
波纹铝护套
铝护套与半导电防水缓冲 层发生腐蚀放电位置
半导电防水 缓冲层
绝缘外半导 电层
电缆故障情况工作汇报
放电烧蚀位置示意图
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
五是，烧蚀程度与皱纹铝护套接触程度有一定关联。缓冲层烧蚀为非 圆周性均匀烧损，皱纹铝护套与半导电缓冲带接触越紧密，烧损越严 重，与金属护套未紧贴的圆周面鲜有明显烧蚀点。
电缆故障情况工作汇报
外半导电层放电灼烧形态
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
七是，耐压与各种局放检测手段难以发现缺陷。故障发生后，均在实 验室对含有缺陷的电缆按照出厂标准进行2.5U0耐压试验，采用高频、 特高频、超声波、传统脉冲电流等局放监测手段，均未发现异常。
设备
1
高频设备1
与电缆击穿点的距离 与电缆击穿点电缆的相别 烧蚀点是否集中在电缆上部、下部或者其他某一区域
电缆故障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
四是，烧蚀集中在皱纹铝护套内侧凸起部位（即波谷位置）。将金属 护套剖开，可见金属护套表面有多处放电烧蚀痕迹，放电痕迹位于波 谷位置，缓冲层及主绝缘外半导电屏蔽层放电烧蚀痕迹与之对应
缓冲层烧蚀部位析出大量白色粉末
电缆故障情况工作汇报
屏蔽层烧蚀处可见白色阻水粉末
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
三是，故障烧蚀特征无明显位置相关性。北京公司220kV八宝二线 故障发生后均截取了大量的电缆进行解体分析，其中最长的三相各 截取了200米，在不同段电缆均发现了电缆外半导电层、半导电缓 冲层、皱纹铝护套内壁存在不同程度的烧损现象，并未发现烧损现 象与电缆位置存在明显相关性。位置相关性指的是：
绝缘屏蔽层上多处烧蚀
电缆故障情况工作汇报
金属护套及缓冲层多处烧蚀
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
二是，半导电缓冲层烧蚀部位有大量白色阻水粉末析出。经解体发现，电缆 缓冲层烧蚀部位一般会析出大量白色粉末，呈半环状（也有不均匀分布的点 状情况）；电缆外半导电层烧蚀处也可见白色粉末附着。
传感器 HFCT
1U0 未检测到放电
2
高频设备2
HFCT
未检测到放电
3 脉冲电流法设备 耦合电容
未检测到放电
4
超高频设备 特高频天线 未检测到放电
2U0 检测到电晕放电 检测到电晕障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
电缆故障情况工作汇报
电缆内部紧密接触位置情况
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
六是，烧损从半导电缓冲层至外半导电层烧损情况减轻。通过切片染色分 析，电缆主绝缘外半导电层多处存在放电灼烧痕迹，放电痕迹均位于外半 导电层外表面，外半导电层内表面及主绝缘处未发现电树枝及放电痕迹， 说明烧蚀由外部发起，且从半导电缓冲层至外半导电层烧蚀情况减轻。
运行年限：故障电
缆投运年限在2-10 年之间。
05
电缆截面：导体截
面积从400mm2到 1600mm2间均有。
电缆故障情况工作汇报
02高压电缆缓冲层烧蚀机 理及应对措施
高压电缆缓冲层烧蚀机理及应对措施
1 高压电缆缓冲层烧蚀特征
一是，电缆本体上存在多处烧蚀点。金属铝护套、半导电缓冲层以及 主绝缘外半导电层上均出现故障烧蚀点，且多处存在。
北京公司220kV八宝二线电缆缓冲层烧蚀故障：2017年4月，电缆B相因缓冲层烧蚀引 发故障。解体发现电缆外半导电层、阻水缓冲层、皱纹铝护套内测均可见烧蚀痕迹， 阻水缓冲层第三方检测不合格，带电局放检测未发现异常。长期轻载3~4年，负载率 15%左右，发生问题时负荷为31A，线路投运于2008年2月，长1.512km。
国网公司自2001年至今经统计发生电缆缓冲层烧蚀故障26起，已引 起了国网公司及各网省公司的高度重视。2018年10月、2019年4月、7月 以及8月国网公司分别在北京、成都以及浙江多次组织召开了专题分析会， 就烧蚀原因及检测方法进行研讨。
电缆故障情况工作汇报
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
2 国网公司电缆缓冲层烧蚀典型案例
a.半导电屏蔽层多处白色粉末
电缆故障情况工作汇报
b.阻水缓冲层多处白色斑点 某公司故障典型图
c.皱纹铝内部白色斑点
高压电缆缓冲层烧蚀故障情况概述
4 国网公司电缆缓冲层故障烧蚀典型案例
某公司110kV电缆缓冲层烧蚀缺陷：2017年6月，运维人员在新旧电缆对接处开展 跟班验收时，发现该110kV电缆A相和C相电缆缓冲缓冲层、外半导电层、铝护套上 有点状的放电烧伤痕迹。该线路投运2013年9月，电缆全长3.1公里。