鄭亞茹+周文華

摘要： 針對(duì)城網(wǎng)中的10kV交聯(lián)電力電纜線(xiàn)路，依據(jù)制造標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目的性能指標(biāo)，進(jìn)行了綜合試驗(yàn)研究。建立了評(píng)估模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，結(jié)合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果及理論分析對(duì)線(xiàn)路評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理等問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了若干建議。

關(guān)鍵詞： 10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣；電力電纜；評(píng)估模型；試驗(yàn)?zāi)Ｐ?；壽命管?/p>

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0035-02

0 引言

城市低壓配電網(wǎng)作為城市供電系統(tǒng)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色。而配電電纜又是配電網(wǎng)的一個(gè)主要部分。配電網(wǎng)運(yùn)行階段，電纜的安全性和穩(wěn)定性關(guān)系著用電負(fù)荷的增減，因此，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的影響非常大?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分電網(wǎng)所用電纜基本是國(guó)產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電纜，這種電纜敷設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，分布廣且有一定規(guī)模。

本文的壽命評(píng)估模型是根據(jù)實(shí)際的電力電纜線(xiàn)路內(nèi)外的影響帶來(lái)諸多不確定因素，結(jié)合采購(gòu)成本、生產(chǎn)工藝技術(shù)、各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果和線(xiàn)路的運(yùn)行情況設(shè)計(jì)多維評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，分析強(qiáng)化條件的試驗(yàn)結(jié)果后整體評(píng)估線(xiàn)路等級(jí)，基于各等級(jí)線(xiàn)路存在的普遍性問(wèn)題制定有針對(duì)性的治理策略。

1 評(píng)估模型

評(píng)估模型需要通過(guò)電纜絕緣系統(tǒng)的裕度試驗(yàn)和多因子老化試驗(yàn)，得到電纜絕緣系統(tǒng)的裕度信息和老化信息。結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和判據(jù)，給出定性或定量的系統(tǒng)性能和可靠性指標(biāo)[1-2]。

1.1 運(yùn)行模型測(cè)評(píng)

分析區(qū)域內(nèi)10kV交聯(lián)電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不僅要考慮其截面參數(shù)、接頭數(shù)量和護(hù)套型式，同時(shí)要兼顧敷設(shè)要求、最高載流量、附件類(lèi)型、故障類(lèi)型、服務(wù)年限等，最終以狀態(tài)良好、較好和一般進(jìn)行測(cè)評(píng)。

1.2 各項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

采用城網(wǎng)已運(yùn)行的10kV交聯(lián)電力電纜，獲得所測(cè)電纜的各項(xiàng)參數(shù)，據(jù)此對(duì)實(shí)際電纜系統(tǒng)及其絕緣性能進(jìn)行綜合評(píng)估。先利用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)電纜的絕緣性能，基于絕緣檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行逐級(jí)擊穿試驗(yàn)，再參考前述試驗(yàn)所得性能參數(shù)對(duì)電纜進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，據(jù)此評(píng)估電纜性能。

1.3 壽命管理

試驗(yàn)結(jié)果是隨機(jī)的，而且不連續(xù)性。試驗(yàn)中所選電纜樣本的運(yùn)行狀況是否良好，是否完好無(wú)損，直接決定所得試驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確。鑒于此，在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)工作中，必須根據(jù)線(xiàn)纜故障率來(lái)安排其壽命管理工作，針對(duì)線(xiàn)纜壽命的評(píng)估測(cè)試必須是實(shí)際可運(yùn)行的壽命，需要據(jù)此編制一套科學(xué)的相對(duì)終止標(biāo)準(zhǔn)及失效判據(jù)。

2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

2.1 絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)

絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)。針對(duì)電纜絕緣系統(tǒng)中的絕緣材料、電纜及附件，進(jìn)行設(shè)定條件下的試驗(yàn)。根據(jù)該項(xiàng)試驗(yàn)得到電纜絕緣系統(tǒng)的基本信息，評(píng)價(jià)其品質(zhì)現(xiàn)狀。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停夯阼b定試驗(yàn)要求、國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及南方電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于10kV交聯(lián)電力電纜的要求，取3-5種電纜樣本開(kāi)展電氣性能試驗(yàn)。

通過(guò)常規(guī)鑒定試驗(yàn)，說(shuō)明樣本電纜的各項(xiàng)指標(biāo)基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，要注意的是，電纜的長(zhǎng)度方向的電氣性能一致性較低。如雜質(zhì)、界面突起、絕緣平均厚度偏小、絕緣偏心度較大等若干制造缺陷也將對(duì)電纜長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.2 電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)[2]

電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)。首先確定系統(tǒng)預(yù)期壽命，按試驗(yàn)強(qiáng)度等級(jí)的不同確定試驗(yàn)型式；按實(shí)際運(yùn)行條件，確定試驗(yàn)電壓水平；最后對(duì)絕緣系統(tǒng)裕度進(jìn)行考核，包括正常、緊急和故障情況下的絕緣電氣強(qiáng)度、載流能力等。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簽榱诉M(jìn)行線(xiàn)纜電氣絕緣性能測(cè)試，掌握線(xiàn)纜絕緣裕度，通過(guò)對(duì)10kV交聯(lián)電力電纜按20kV及30kV電壓等級(jí)有關(guān)電氣型式試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展雷電沖擊和工頻交流電壓試驗(yàn)。表1給出了標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓。

試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)通過(guò)8.7/10kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，如通過(guò)電纜繼續(xù)進(jìn)行12/20kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，通過(guò)了說(shuō)明絕緣電氣強(qiáng)度優(yōu)良；如電纜繼續(xù)能通過(guò)18/30kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)。從電氣絕緣層面來(lái)分析，電纜系統(tǒng)中電纜本體可承受高標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)電壓，絕緣裕度較大。

2.3 加速老化試驗(yàn)

加速老化試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)分為連續(xù)試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶脱h(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｊ健０丛囼?yàn)歷時(shí)和循環(huán)次數(shù)的不同，可分為短期、中期和長(zhǎng)期。該項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)M試卷運(yùn)行條件，在不同的強(qiáng)度水平下進(jìn)行，可考慮電、熱、機(jī)械和環(huán)境等因子的綜合作用。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簩?.7UO電壓施加到電纜中，進(jìn)而對(duì)電纜導(dǎo)體在一定程度上進(jìn)行通電熱循環(huán)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)電纜導(dǎo)體進(jìn)行一段時(shí)間的熱循環(huán)加速老化處理后，然后利用逐級(jí)擊穿試驗(yàn)對(duì)所有的樣品處理。樣品特征擊穿場(chǎng)強(qiáng)通過(guò)耐壓篩選處理后具有較高的期望值，同時(shí)統(tǒng)計(jì)逐級(jí)擊穿試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)一步充分說(shuō)明：電纜經(jīng)過(guò)耐壓篩選后，其可靠性非常高。

2.4 附加特殊試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)比分析不同的樣品，根據(jù)分析結(jié)果顯示，水樹(shù)與敷設(shè)環(huán)境的相關(guān)性比較大，因而，水樹(shù)的生長(zhǎng)受到外護(hù)套的防水性能及完好程度的影響和制約。其試驗(yàn)結(jié)果顯示，樣品的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與水樹(shù)的密度、長(zhǎng)度、形態(tài)等存在一定的相關(guān)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際評(píng)估過(guò)程中，需要注意：①在檢查電纜樣品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電纜外護(hù)套損傷、絕緣典型缺陷等問(wèn)題，在這種話(huà)情況下，需要采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而確保并延長(zhǎng)電纜的使用時(shí)間。②對(duì)于運(yùn)行的電纜來(lái)說(shuō)，其絕緣系統(tǒng)通常情況下處于多因子老化過(guò)程中，在這一過(guò)程中，不斷暴露出各種缺陷。因此，在狀態(tài)評(píng)估中反映出的本征/非本征缺陷對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行造成的影響，在制定決策時(shí)，需要進(jìn)行綜合考慮。③在研究敷設(shè)運(yùn)行方式對(duì)電纜溫升影響的過(guò)程中，需要對(duì)電纜絕緣運(yùn)行溫度與電氣絕緣強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析，對(duì)于溫度身高較大的部位，需要采取相應(yīng)的控溫措施。④對(duì)電纜線(xiàn)路的敷設(shè)條件、線(xiàn)路負(fù)載、運(yùn)行年限等外部因素產(chǎn)生的影響需要進(jìn)行綜合評(píng)估，同時(shí)對(duì)各線(xiàn)路的具體情況進(jìn)行甄別，并予以區(qū)別。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 12706.2-2008，額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6kV（Um=7.2kV）到30kV（Um=36kV）電纜[S].

[2]GB/T 3048-2007，電線(xiàn)電纜電性能試驗(yàn)方法[S].

[3]費(fèi)益軍.廣東電網(wǎng)公司2010年電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量考評(píng)抽檢結(jié)果淺析[J].電線(xiàn)電纜，2010（12）.

[4]費(fèi)益軍.南京城網(wǎng)10kV XLPE絕緣電力電纜現(xiàn)狀試驗(yàn)研究[J].電線(xiàn)電纜，2010（6）.

[5]高超，等.大容量多饋入直流對(duì)廣東電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響的研究[J].廣東電力，2013.

摘要： 針對(duì)城網(wǎng)中的10kV交聯(lián)電力電纜線(xiàn)路，依據(jù)制造標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目的性能指標(biāo)，進(jìn)行了綜合試驗(yàn)研究。建立了評(píng)估模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ停Y(jié)合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果及理論分析對(duì)線(xiàn)路評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理等問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了若干建議。

關(guān)鍵詞： 10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣；電力電纜；評(píng)估模型；試驗(yàn)?zāi)Ｐ?；壽命管?/p>

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0035-02

0 引言

城市低壓配電網(wǎng)作為城市供電系統(tǒng)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色。而配電電纜又是配電網(wǎng)的一個(gè)主要部分。配電網(wǎng)運(yùn)行階段，電纜的安全性和穩(wěn)定性關(guān)系著用電負(fù)荷的增減，因此，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的影響非常大。現(xiàn)階段，我國(guó)大部分電網(wǎng)所用電纜基本是國(guó)產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電纜，這種電纜敷設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，分布廣且有一定規(guī)模。

本文的壽命評(píng)估模型是根據(jù)實(shí)際的電力電纜線(xiàn)路內(nèi)外的影響帶來(lái)諸多不確定因素，結(jié)合采購(gòu)成本、生產(chǎn)工藝技術(shù)、各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果和線(xiàn)路的運(yùn)行情況設(shè)計(jì)多維評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，分析強(qiáng)化條件的試驗(yàn)結(jié)果后整體評(píng)估線(xiàn)路等級(jí)，基于各等級(jí)線(xiàn)路存在的普遍性問(wèn)題制定有針對(duì)性的治理策略。

1 評(píng)估模型

評(píng)估模型需要通過(guò)電纜絕緣系統(tǒng)的裕度試驗(yàn)和多因子老化試驗(yàn)，得到電纜絕緣系統(tǒng)的裕度信息和老化信息。結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和判據(jù)，給出定性或定量的系統(tǒng)性能和可靠性指標(biāo)[1-2]。

1.1 運(yùn)行模型測(cè)評(píng)

分析區(qū)域內(nèi)10kV交聯(lián)電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不僅要考慮其截面參數(shù)、接頭數(shù)量和護(hù)套型式，同時(shí)要兼顧敷設(shè)要求、最高載流量、附件類(lèi)型、故障類(lèi)型、服務(wù)年限等，最終以狀態(tài)良好、較好和一般進(jìn)行測(cè)評(píng)。

1.2 各項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

采用城網(wǎng)已運(yùn)行的10kV交聯(lián)電力電纜，獲得所測(cè)電纜的各項(xiàng)參數(shù)，據(jù)此對(duì)實(shí)際電纜系統(tǒng)及其絕緣性能進(jìn)行綜合評(píng)估。先利用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)電纜的絕緣性能，基于絕緣檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行逐級(jí)擊穿試驗(yàn)，再參考前述試驗(yàn)所得性能參數(shù)對(duì)電纜進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，據(jù)此評(píng)估電纜性能。

1.3 壽命管理

試驗(yàn)結(jié)果是隨機(jī)的，而且不連續(xù)性。試驗(yàn)中所選電纜樣本的運(yùn)行狀況是否良好，是否完好無(wú)損，直接決定所得試驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確。鑒于此，在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)工作中，必須根據(jù)線(xiàn)纜故障率來(lái)安排其壽命管理工作，針對(duì)線(xiàn)纜壽命的評(píng)估測(cè)試必須是實(shí)際可運(yùn)行的壽命，需要據(jù)此編制一套科學(xué)的相對(duì)終止標(biāo)準(zhǔn)及失效判據(jù)。

2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

2.1 絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)

絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)。針對(duì)電纜絕緣系統(tǒng)中的絕緣材料、電纜及附件，進(jìn)行設(shè)定條件下的試驗(yàn)。根據(jù)該項(xiàng)試驗(yàn)得到電纜絕緣系統(tǒng)的基本信息，評(píng)價(jià)其品質(zhì)現(xiàn)狀。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停夯阼b定試驗(yàn)要求、國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及南方電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于10kV交聯(lián)電力電纜的要求，取3-5種電纜樣本開(kāi)展電氣性能試驗(yàn)。

通過(guò)常規(guī)鑒定試驗(yàn)，說(shuō)明樣本電纜的各項(xiàng)指標(biāo)基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，要注意的是，電纜的長(zhǎng)度方向的電氣性能一致性較低。如雜質(zhì)、界面突起、絕緣平均厚度偏小、絕緣偏心度較大等若干制造缺陷也將對(duì)電纜長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.2 電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)[2]

電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)。首先確定系統(tǒng)預(yù)期壽命，按試驗(yàn)強(qiáng)度等級(jí)的不同確定試驗(yàn)型式；按實(shí)際運(yùn)行條件，確定試驗(yàn)電壓水平；最后對(duì)絕緣系統(tǒng)裕度進(jìn)行考核，包括正常、緊急和故障情況下的絕緣電氣強(qiáng)度、載流能力等。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簽榱诉M(jìn)行線(xiàn)纜電氣絕緣性能測(cè)試，掌握線(xiàn)纜絕緣裕度，通過(guò)對(duì)10kV交聯(lián)電力電纜按20kV及30kV電壓等級(jí)有關(guān)電氣型式試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展雷電沖擊和工頻交流電壓試驗(yàn)。表1給出了標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓。

試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)通過(guò)8.7/10kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，如通過(guò)電纜繼續(xù)進(jìn)行12/20kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，通過(guò)了說(shuō)明絕緣電氣強(qiáng)度優(yōu)良；如電纜繼續(xù)能通過(guò)18/30kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)。從電氣絕緣層面來(lái)分析，電纜系統(tǒng)中電纜本體可承受高標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)電壓，絕緣裕度較大。

2.3 加速老化試驗(yàn)

加速老化試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)分為連續(xù)試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶脱h(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。按試?yàn)歷時(shí)和循環(huán)次數(shù)的不同，可分為短期、中期和長(zhǎng)期。該項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)M試卷運(yùn)行條件，在不同的強(qiáng)度水平下進(jìn)行，可考慮電、熱、機(jī)械和環(huán)境等因子的綜合作用。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簩?.7UO電壓施加到電纜中，進(jìn)而對(duì)電纜導(dǎo)體在一定程度上進(jìn)行通電熱循環(huán)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)電纜導(dǎo)體進(jìn)行一段時(shí)間的熱循環(huán)加速老化處理后，然后利用逐級(jí)擊穿試驗(yàn)對(duì)所有的樣品處理。樣品特征擊穿場(chǎng)強(qiáng)通過(guò)耐壓篩選處理后具有較高的期望值，同時(shí)統(tǒng)計(jì)逐級(jí)擊穿試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)一步充分說(shuō)明：電纜經(jīng)過(guò)耐壓篩選后，其可靠性非常高。

2.4 附加特殊試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)比分析不同的樣品，根據(jù)分析結(jié)果顯示，水樹(shù)與敷設(shè)環(huán)境的相關(guān)性比較大，因而，水樹(shù)的生長(zhǎng)受到外護(hù)套的防水性能及完好程度的影響和制約。其試驗(yàn)結(jié)果顯示，樣品的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與水樹(shù)的密度、長(zhǎng)度、形態(tài)等存在一定的相關(guān)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際評(píng)估過(guò)程中，需要注意：①在檢查電纜樣品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電纜外護(hù)套損傷、絕緣典型缺陷等問(wèn)題，在這種話(huà)情況下，需要采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而確保并延長(zhǎng)電纜的使用時(shí)間。②對(duì)于運(yùn)行的電纜來(lái)說(shuō)，其絕緣系統(tǒng)通常情況下處于多因子老化過(guò)程中，在這一過(guò)程中，不斷暴露出各種缺陷。因此，在狀態(tài)評(píng)估中反映出的本征/非本征缺陷對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行造成的影響，在制定決策時(shí)，需要進(jìn)行綜合考慮。③在研究敷設(shè)運(yùn)行方式對(duì)電纜溫升影響的過(guò)程中，需要對(duì)電纜絕緣運(yùn)行溫度與電氣絕緣強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析，對(duì)于溫度身高較大的部位，需要采取相應(yīng)的控溫措施。④對(duì)電纜線(xiàn)路的敷設(shè)條件、線(xiàn)路負(fù)載、運(yùn)行年限等外部因素產(chǎn)生的影響需要進(jìn)行綜合評(píng)估，同時(shí)對(duì)各線(xiàn)路的具體情況進(jìn)行甄別，并予以區(qū)別。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 12706.2-2008，額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6kV（Um=7.2kV）到30kV（Um=36kV）電纜[S].

[2]GB/T 3048-2007，電線(xiàn)電纜電性能試驗(yàn)方法[S].

[3]費(fèi)益軍.廣東電網(wǎng)公司2010年電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量考評(píng)抽檢結(jié)果淺析[J].電線(xiàn)電纜，2010（12）.

[4]費(fèi)益軍.南京城網(wǎng)10kV XLPE絕緣電力電纜現(xiàn)狀試驗(yàn)研究[J].電線(xiàn)電纜，2010（6）.

[5]高超，等.大容量多饋入直流對(duì)廣東電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響的研究[J].廣東電力，2013.

摘要： 針對(duì)城網(wǎng)中的10kV交聯(lián)電力電纜線(xiàn)路，依據(jù)制造標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目的性能指標(biāo)，進(jìn)行了綜合試驗(yàn)研究。建立了評(píng)估模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，結(jié)合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果及理論分析對(duì)線(xiàn)路評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理等問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了若干建議。

關(guān)鍵詞： 10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣；電力電纜；評(píng)估模型；試驗(yàn)?zāi)Ｐ?；壽命管?/p>

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0035-02

0 引言

城市低壓配電網(wǎng)作為城市供電系統(tǒng)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色。而配電電纜又是配電網(wǎng)的一個(gè)主要部分。配電網(wǎng)運(yùn)行階段，電纜的安全性和穩(wěn)定性關(guān)系著用電負(fù)荷的增減，因此，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的影響非常大?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分電網(wǎng)所用電纜基本是國(guó)產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電纜，這種電纜敷設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，分布廣且有一定規(guī)模。

本文的壽命評(píng)估模型是根據(jù)實(shí)際的電力電纜線(xiàn)路內(nèi)外的影響帶來(lái)諸多不確定因素，結(jié)合采購(gòu)成本、生產(chǎn)工藝技術(shù)、各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果和線(xiàn)路的運(yùn)行情況設(shè)計(jì)多維評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，分析強(qiáng)化條件的試驗(yàn)結(jié)果后整體評(píng)估線(xiàn)路等級(jí)，基于各等級(jí)線(xiàn)路存在的普遍性問(wèn)題制定有針對(duì)性的治理策略。

1 評(píng)估模型

評(píng)估模型需要通過(guò)電纜絕緣系統(tǒng)的裕度試驗(yàn)和多因子老化試驗(yàn)，得到電纜絕緣系統(tǒng)的裕度信息和老化信息。結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和判據(jù)，給出定性或定量的系統(tǒng)性能和可靠性指標(biāo)[1-2]。

1.1 運(yùn)行模型測(cè)評(píng)

分析區(qū)域內(nèi)10kV交聯(lián)電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不僅要考慮其截面參數(shù)、接頭數(shù)量和護(hù)套型式，同時(shí)要兼顧敷設(shè)要求、最高載流量、附件類(lèi)型、故障類(lèi)型、服務(wù)年限等，最終以狀態(tài)良好、較好和一般進(jìn)行測(cè)評(píng)。

1.2 各項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

采用城網(wǎng)已運(yùn)行的10kV交聯(lián)電力電纜，獲得所測(cè)電纜的各項(xiàng)參數(shù)，據(jù)此對(duì)實(shí)際電纜系統(tǒng)及其絕緣性能進(jìn)行綜合評(píng)估。先利用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)電纜的絕緣性能，基于絕緣檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行逐級(jí)擊穿試驗(yàn)，再參考前述試驗(yàn)所得性能參數(shù)對(duì)電纜進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，據(jù)此評(píng)估電纜性能。

1.3 壽命管理

試驗(yàn)結(jié)果是隨機(jī)的，而且不連續(xù)性。試驗(yàn)中所選電纜樣本的運(yùn)行狀況是否良好，是否完好無(wú)損，直接決定所得試驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確。鑒于此，在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)工作中，必須根據(jù)線(xiàn)纜故障率來(lái)安排其壽命管理工作，針對(duì)線(xiàn)纜壽命的評(píng)估測(cè)試必須是實(shí)際可運(yùn)行的壽命，需要據(jù)此編制一套科學(xué)的相對(duì)終止標(biāo)準(zhǔn)及失效判據(jù)。

2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

2.1 絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)

絕緣系統(tǒng)品質(zhì)試驗(yàn)。針對(duì)電纜絕緣系統(tǒng)中的絕緣材料、電纜及附件，進(jìn)行設(shè)定條件下的試驗(yàn)。根據(jù)該項(xiàng)試驗(yàn)得到電纜絕緣系統(tǒng)的基本信息，評(píng)價(jià)其品質(zhì)現(xiàn)狀。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停夯阼b定試驗(yàn)要求、國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及南方電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于10kV交聯(lián)電力電纜的要求，取3-5種電纜樣本開(kāi)展電氣性能試驗(yàn)。

通過(guò)常規(guī)鑒定試驗(yàn)，說(shuō)明樣本電纜的各項(xiàng)指標(biāo)基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，要注意的是，電纜的長(zhǎng)度方向的電氣性能一致性較低。如雜質(zhì)、界面突起、絕緣平均厚度偏小、絕緣偏心度較大等若干制造缺陷也將對(duì)電纜長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.2 電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)[2]

電纜絕緣系統(tǒng)裕度試驗(yàn)。首先確定系統(tǒng)預(yù)期壽命，按試驗(yàn)強(qiáng)度等級(jí)的不同確定試驗(yàn)型式；按實(shí)際運(yùn)行條件，確定試驗(yàn)電壓水平；最后對(duì)絕緣系統(tǒng)裕度進(jìn)行考核，包括正常、緊急和故障情況下的絕緣電氣強(qiáng)度、載流能力等。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簽榱诉M(jìn)行線(xiàn)纜電氣絕緣性能測(cè)試，掌握線(xiàn)纜絕緣裕度，通過(guò)對(duì)10kV交聯(lián)電力電纜按20kV及30kV電壓等級(jí)有關(guān)電氣型式試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展雷電沖擊和工頻交流電壓試驗(yàn)。表1給出了標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓。

試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)通過(guò)8.7/10kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，如通過(guò)電纜繼續(xù)進(jìn)行12/20kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)，通過(guò)了說(shuō)明絕緣電氣強(qiáng)度優(yōu)良；如電纜繼續(xù)能通過(guò)18/30kV電壓等級(jí)的耐壓試驗(yàn)。從電氣絕緣層面來(lái)分析，電纜系統(tǒng)中電纜本體可承受高標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)電壓，絕緣裕度較大。

2.3 加速老化試驗(yàn)

加速老化試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)分為連續(xù)試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶脱h(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。按試?yàn)歷時(shí)和循環(huán)次數(shù)的不同，可分為短期、中期和長(zhǎng)期。該項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)M試卷運(yùn)行條件，在不同的強(qiáng)度水平下進(jìn)行，可考慮電、熱、機(jī)械和環(huán)境等因子的綜合作用。

試驗(yàn)?zāi)Ｐ停簩?.7UO電壓施加到電纜中，進(jìn)而對(duì)電纜導(dǎo)體在一定程度上進(jìn)行通電熱循環(huán)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)電纜導(dǎo)體進(jìn)行一段時(shí)間的熱循環(huán)加速老化處理后，然后利用逐級(jí)擊穿試驗(yàn)對(duì)所有的樣品處理。樣品特征擊穿場(chǎng)強(qiáng)通過(guò)耐壓篩選處理后具有較高的期望值，同時(shí)統(tǒng)計(jì)逐級(jí)擊穿試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)一步充分說(shuō)明：電纜經(jīng)過(guò)耐壓篩選后，其可靠性非常高。

2.4 附加特殊試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)比分析不同的樣品，根據(jù)分析結(jié)果顯示，水樹(shù)與敷設(shè)環(huán)境的相關(guān)性比較大，因而，水樹(shù)的生長(zhǎng)受到外護(hù)套的防水性能及完好程度的影響和制約。其試驗(yàn)結(jié)果顯示，樣品的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與水樹(shù)的密度、長(zhǎng)度、形態(tài)等存在一定的相關(guān)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際評(píng)估過(guò)程中，需要注意：①在檢查電纜樣品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電纜外護(hù)套損傷、絕緣典型缺陷等問(wèn)題，在這種話(huà)情況下，需要采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而確保并延長(zhǎng)電纜的使用時(shí)間。②對(duì)于運(yùn)行的電纜來(lái)說(shuō)，其絕緣系統(tǒng)通常情況下處于多因子老化過(guò)程中，在這一過(guò)程中，不斷暴露出各種缺陷。因此，在狀態(tài)評(píng)估中反映出的本征/非本征缺陷對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行造成的影響，在制定決策時(shí)，需要進(jìn)行綜合考慮。③在研究敷設(shè)運(yùn)行方式對(duì)電纜溫升影響的過(guò)程中，需要對(duì)電纜絕緣運(yùn)行溫度與電氣絕緣強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析，對(duì)于溫度身高較大的部位，需要采取相應(yīng)的控溫措施。④對(duì)電纜線(xiàn)路的敷設(shè)條件、線(xiàn)路負(fù)載、運(yùn)行年限等外部因素產(chǎn)生的影響需要進(jìn)行綜合評(píng)估，同時(shí)對(duì)各線(xiàn)路的具體情況進(jìn)行甄別，并予以區(qū)別。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 12706.2-2008，額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6kV（Um=7.2kV）到30kV（Um=36kV）電纜[S].

[2]GB/T 3048-2007，電線(xiàn)電纜電性能試驗(yàn)方法[S].

[3]費(fèi)益軍.廣東電網(wǎng)公司2010年電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量考評(píng)抽檢結(jié)果淺析[J].電線(xiàn)電纜，2010（12）.

[4]費(fèi)益軍.南京城網(wǎng)10kV XLPE絕緣電力電纜現(xiàn)狀試驗(yàn)研究[J].電線(xiàn)電纜，2010（6）.

[5]高超，等.大容量多饋入直流對(duì)廣東電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響的研究[J].廣東電力，2013.