圖1- 13所示為交聯聚乙烯中低壓電力電纜基本組成結構示意圖。
目前,全*66kV電壓等級以下交聯電纜的銷售量已占電力電纜銷售總量的90%以上。在日本,66kV以下的交聯電纜已基本取代了充油電纜。目前法國SLLEC公司的400kV聚乙烯絕緣電纜和日本日立公司的500kV交聯電纜都是有代表性的產品,已有接近10年的使用歷史。
交聯聚乙烯作為電纜的絕緣介質,具有十分優越的電氣性能,在理論上,其性能指標甚至比充油電纜還好。該類電纜與紙絕緣電纜和充油電纜相比,具有以下優點:1)良好的耐熱性和機械性能。聚乙烯樹脂經交聯工藝處理后,大大提高了耐熱性和機械性能。由于耐熱性能好,其正常工作溫度達90C,短時過載溫度130C,短路溫度250C;比充油電纜高,因而在同一導體截面時,載流量比后者高。
2)敷設安裝方便,由于交聯電纜是干式絕緣結構,不需敷設供油設備,這樣給線路敷設和施工帶來很大的方便,即接頭和終端頭的安裝比較容易,部分接頭和終端頭已采用預制成型附件,省卻了油務工作,安裝時間可縮短,施工現場火災危險也相對較小。此外,線路高差不受限制,適用于震動場所如橋上敷設,與GIS連接時不存在油混入氣體中的問題等。
3)除具有電場分布均勻、沒有切向應力特點外,其電氣性能好,介質損耗正切tan8小絕緣電阻高。
4) 1~110kV電壓等級范圍內,交聯聚乙烯絕緣電力電纜可以代替紙絕緣電纜,與浸紙絕緣電纜相比:①結構簡單,制造周期短,工作溫度高,無油:②敷設高差不受限制,運行可靠;③沒有金屬護套,質量輕。
5)比充油電纜要求的防火措施要簡便,同時比使用充油電纜要經濟,可以高落差或垂直敷設。另外,一旦發生事故,修復較簡捷。
交聯聚乙烯絕緣電力電纜雖然具有優異的電氣性能和敷設維護方便等諸多優點,但經運行和研究表明,交聯聚乙烯絕緣在運行中易產生樹枝化放電,造成絕緣老化破壞,嚴重地影響了交聯聚乙烯絕緣電力電纜的使用壽命。
所謂“電樹枝”,是由于絕緣內部放電產生的細微開裂,形成細小的通道,其通道內空,管壁上有放電產生的碳粒痕跡。