摘要:随着社会的不断发展，电力行业也在不断地进步。现在，我国电力行业的各地区的输电配送种，大量地使用中压力电力电缆，但是电缆附件故障却一直不断。因为在进行电缆附件安置的过程中，避免不了空气或周边的水分进入其中，导致电缆附件受潮，从而影响到它的绝缘性，由此导致绝缘安全事件频频发生。本文就是针对受潮电缆终端头在不同温度下的绝缘状态进行分析，发现不同程度的受潮电缆终端头，在不同温度的影响下，其绝缘状态有所不同。
关键词：不同温度；受潮电缆；终端头；绝缘状态
自改革开放以来，社会经济不断发展，城镇建设也越来越优化。在电网的运输配电中，城镇现在运用了大量的交联聚乙烯的电力电缆，这种电缆具备的优点很多，首先它的电气性能很好，其次它的耐热性以及机械性也非常不错，同时它还能为城镇建设节约空间，不影响城镇美化建设，相对于采取空架输配电方式去进行城镇的输配电运行，具有明显的优势。但是在运输、安装的过程中，环境中的水分很容易进入到电缆的附件中去，导致电缆附件潮湿，绝缘性变低，从而引发一系列的电安全事故。
在现实生活中，城镇进行的输配电网的电缆的周边环境往往很容易使水分进入到附件中，比如电缆长期被埋藏在湿气严重的土地中，有的电缆甚至是直接被浸泡在水里，长期以往，水分难免不会渗进电缆的附件里面去，从而影响电缆终端头的绝缘性。终端头的绝缘性是整个电网输配电中安全的重要保障，一旦其绝缘性受到了影响，将会增加电网输配电的出现电安全事故发生的风险。电缆终端头潮湿后，带来的直接影响就是降低了其绝缘性，从而使得电缆往往发生高阻故障，并且由于受潮，其消耗增加，导致电缆的局部生热。为了避免电缆终端头受潮所带了的危害，人们采取了应对措施，方法有两种，其中一种是利用加大电流制热进行干燥，另外一种是通入干燥气体赶走潮湿。
本文基于不同温度的作用下，对受潮电缆终端头的绝缘状态进行试验研究，分析出受潮电缆终端头的绝缘状态是如何跟随温度的变化而变化的。
一、试验实施
1.1温度准备
此次试验的主要影响条件就是温度，通过采用电缆负荷温升试验平台来进行操控温度的变化。此升温平台主要利用了升流系统和温度监测系统，升流系统的使用原理是运用电磁感应原理，形成强大且可持续的电流，导致电缆的终端头达到试验所需的高温。然后通过温度监测系统监测到电缆终端头的温度点，进行实时记录。
1.2电缆准备
因为此项试验是研究在不同温度下，受潮的电缆终端头的绝缘状态，所以需要多条电缆进行参与试验，我采用了4条XLPE电缆，编号分别是P1、B2、Z1、Z3，其中P1和B2是已经在输配电中运行很长时间的电缆，而Z1和Z3是刚刚从仓库中取出的电缆，它们的终端头的潮湿情况都不一样，其中P1的终端头的潮湿情况最为严重。
1.3条件设置
此项试验中，温度的设定是关键，需要考虑到终端头的水分排出会随着温度的升高而变化。另外，需要考虑到XLPE电缆自身的性质，当温度达到一定的高度时，其终端头的电气性能会受到影响。通过试验发现，当温度在105至110℃之间的时候，会使得XLPE材质进行变化，这样会影响电缆的电气性能，因此这温度范围是比较关键的一个温度设置点。
通过对受潮的程度以及XLPE材质的综合分析，最后设定了4个温度监测点，分别是：常温、50℃、100℃、130℃，其中100℃和130℃是位于105℃至110℃温度段的上下，用来进行监测材质的变化是否会对电气性能造成很大的影响，而130℃是用来进行模拟电缆在超负荷的场景下的温度。温度设定完成后，就需要利用记录仪对受潮电缆终端头的温度进行实时监测记录。
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1.4试验运行
在一切准备完毕后，就需要利用电缆负荷温升试验平台来进行升流系统的控制，加强电流，使得电缆终端头随之升温。在进行测量终端头的电阻以及介质损耗前，需要将电缆的感应电流去除，并且要将电缆回路解开，然后才可以连接测试的设备，最后才可以将温度感应器撤走。其中有个小细节需要注意的是，在撤离的过程中，电缆的终端头的温度会有所下降，因此，在加热的过程中，需要将最后的温度升高到比试验预定的温度更高出5℃至10℃，减少误差。
二、试验现象
在试验中，受潮的电缆终端头的排水现象随着温度的升高，有所不同，主要表现形式为三种，分别是水滴、水流、喷射。在温度上升至50℃时，终端头的冷缩管端部有水滴流出，然后温度达到100℃时，水滴变成了水流，水分排出的速度很快，当温度高达130℃时，水分已变成水蒸气的形式，变成喷射状的水流。
三、试验结果分析
3.1绝缘电阻
通过不同温度下，对四种电缆的终端头电阻数据分析，可以知道:对于P1、B1电缆，随着温度的升高，它们的电阻先是升高然后降低，先会升高的原因可能是由于电缆终端头的水分在随着温度的升高在不断地加速排出，导致其电阻也在随水分减少而增大。当水分完全从终端头排出后，其电阻又随温度的升高在逐渐降低，这可能是和电缆的材质有关系，因为电缆采取的材料是交联聚乙烯，过高的温度会影响其电气的性能，所以会减低其电阻。
3.2介质损耗角正切
通过测量仪器对受潮电缆终端头的介质损耗角正切进行测量，发现当试验的温度到达转折温度之前，电缆的终端损耗会随着温度的升高而降低，这显示可以表明在随着温度升高后，电缆的终端头里面的水分逐渐排出，使得其受潮的程度在变好，从而介损得到了很好的恢复。但是当温度达到转折温度后，介损随着温度的升高在增加，这时候电缆的终端头里面的水气基本排完，潮气不再是介损影响的因素，但是温度还在继续升高，使得电力的材质的变化成为了介损影响的关键，因此随着温度的升高，介损越来越大。
四、试验结论
本文通过利用电缆负荷温升试验平台，对4中受潮程度不同的电缆进行不同温度下的试验，测量它们在不同的温度和潮度下，电缆终端的电阻和介损，分析它们在不同温度和湿度下，绝缘状态的变化规律。
在加热的过程中，4种电缆都出现了不同程度的排水现象，说明温度设置恰当，通过加热可以有效地将水分排出。而P1和B1的排水量较大，说明它们在之前的输配电过程中已经有水分渗入到电缆的终端头里面，而不单单是空气中的水分。当水分流进了电缆终端头里面，就很难排出，如果没有外界的帮助，水分便会一直停留在电缆的终端头中。但是短时间内，是不会对电缆终端头的绝缘性造成影响，但是如果长期以往，里面的水分就会将电缆终端头的绝缘性降低，从而导致绝缘故障。本次试验拥有以下结论：
（1）随着温度的升高，潮湿的电缆终端头里面的水分可以被排出，排出的速度和电缆终端头的温度大小以及受潮的程度有关；
（2）当温度升高，电缆终端头的水分被排出，其绝缘电阻会得到恢复，但是水分排完后，继续升温会影起电缆的材质的变化，从而导致电缆终端头的绝缘电阻降低；
（3）受潮电缆终端头的介质损耗角正切值会随着温度的升高出现先减小后增大的变化。
五、结语
本文通过试验，发现了温度的变化会影响受潮电缆终端头的绝缘的状态，因此绝缘故障的防范措施中需要考虑的温度这个重要因素。
参考文献
[1]赵和凡.高压电缆进水快速修复技术[J].中国设备工程.2015(07) .
[2]王立,杜伯学,任志刚.高压交联聚乙烯电缆绝缘劣化试验分析[J].高电压技术.2014(01).
论文作者:吴月军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：电缆论文; 终端论文; 温度论文; 水分论文; 电阻论文; 状态论文; 潮湿论文; 《电力设备》2017年第4期论文;