全球TR-XLPE电缆的老化试验提高了公共事业公司的价值

水树将长时间影响地埋电缆的性能,这一事实已多次得到证明。然而,一般规格(如IEC)并不要求大量模拟野外条件来评估电缆。这些规格只要求在干燥条件下试验电缆。

在20世纪80年代中叶,爱迪生照明公司协会(AEIC)(即北美公共事业公司集团)与电缆生产商及绝缘电缆工程师联合会(ICEA)联合开展了一个质量鉴定试验,经过改进,此试验现已成为国家标准,即ICEA S-94-679-2004 (2)。此试验的主要目标是使潮湿老化时间达到一年以上,它将15 kV的53平方毫米电缆芯(没有绝缘护套)浸泡在PVC管的水中,并将水注入电缆线芯。此试验称为加速水树老化试验(AWTT)。

使用热负荷循环去除交联反应的副产品,并将12跟电缆样品放在水中以150V/mil (5.9 kV/mm)和负荷循环分别老化120、180和360天。每八个小时的有效循环必须产生45°C的绝缘保护层温度。每个阶段结束时,样品将接受AC击穿 (ACBD)和其它诊断试验的评估。目的是在大量模拟野外使用条件的环境中评估电缆的性能,并从电缆的外面和导线芯同时压入水分渗透,以加快诱发绝缘材料退化的过程

有代表性的AWTT结果

北美

图1说明了经过一年潮湿老化后的典型的AWTT试验结果。这些结果说明了六或七家电缆生厂商的质量鉴定试验,代表了独立机构的结果。图中将ACBD值变成时间的函数,我们可以发现TR-XLPE电缆明显比标准XLPE电缆具有更好的老化电气绝缘强度。

AWTT_Chart

图1:AWTT试验结果

欧洲

与北美洲的标准不同,早期的德国规格要求两年的老化试验。图2比较了TR-XLPE与标准XLPE的典型结果。再次证明,TR-XLPE显然具有更高的电气绝缘强度。事实上,标准XLPE并不是一直都符合最小的要求。

VDE_Test_Chart

图2:德国VDE试验:TR-XLPE电缆和XLPE电缆的比较

中国

最近,武汉高压研究所(WHVRI)对在中华人民共和国(PRC)生产的三种商业电缆与北美的TR-XLPE、北美的XLPE及中国本地生产的 XLPE化合物分别进行AWTT 性能比较评估,其中这些电缆都带有常用的半导体屏蔽层。图3显示,经过一年潮湿老化试验后,TR-XLPE电缆保持较高击穿电压性能。使用本地XLPE化合物生产的电缆不到140天就出现电力故障,并出现明显的水树活动,但TR-XLPE没有出现这些现象。这些结果证明了,要生产具有长使用寿命的电缆,应注重生产电缆的材料的质量及一致性。

WHVRI_Chart

图3:中国AWTT试验的WHVRI数据

[拷贝] 上述信息来自一篇新的陶氏电线电缆文章“用于延长传输电缆寿命及提高可靠性的可靠绝缘技术”,作者:S. Ramachandran、Luke Du和Horace Tan。要获得此文章的完整拷贝,请点击这里