電纜擊穿故障往往是由上述原因引起的,由于破壞程度的不同,在運(yùn)行中電力電纜擊穿故障的發(fā)生大致可按投運(yùn)初期(1-5年內(nèi))、運(yùn)行中期(5-25年內(nèi))及運(yùn)行后期(2s5年后)三個(gè)時(shí)期劃分。然而電力電纜由外力破壞、安裝質(zhì)量、過負(fù)荷及電纜本體質(zhì)量問題發(fā)展到擊穿的過程中又要經(jīng)過電一熱的多重效應(yīng),導(dǎo)致絕緣破壞,致使擊穿故障的發(fā)生。
在GB7354-2003《局部放電測量》標(biāo)準(zhǔn)中,局部放電被定義為:“局部放電(PD),導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生,也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生”。在電場作用下,絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電,而沒有形成擊穿的這種現(xiàn)象稱之為局部放電。這種放電雖然不能立即形成貫穿性通道,但長期的局部放電,使電介質(zhì)的劣化損傷逐步擴(kuò)大,最終導(dǎo)致整個(gè)電介質(zhì)擊穿。
局部放電產(chǎn)生機(jī)理:交聯(lián)電纜的絕緣體內(nèi)部在制造或施工過程中可能會(huì)殘留一些氣泡或摻入其他雜質(zhì),而這些存有氣泡或雜質(zhì)的區(qū)域,起擊穿場強(qiáng)低于平均擊穿場強(qiáng),因此在這些區(qū)域就會(huì)首先發(fā)生放電現(xiàn)象。
在運(yùn)行電壓下,局部放電能夠存在于電樹枝、孔隙、裂紋、雜質(zhì)以及剝離的界面上。當(dāng)絕緣中存在微孔或絕緣層與內(nèi)、外半導(dǎo)電層間有空隙時(shí),將由于局部放電侵蝕絕緣而使絕緣性能降低,以致發(fā)生老化形態(tài),表現(xiàn)為絕緣擊穿。根據(jù)絕緣層中存在微孔的模型,由下面經(jīng)驗(yàn)式算出允許最大微孔尺寸:
高壓交聯(lián)聚乙烯電纜按滿足上式公式進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)造,能保證在正常運(yùn)行場強(qiáng)下不發(fā)生局部放電。但是當(dāng)電纜本身受到外傷或附件組裝存在缺陷時(shí),就可能出現(xiàn)因局部放電導(dǎo)致絕緣擊穿。