交流500kV交联聚乙烯海缆绝缘材料的步进工频击穿特性及寿命模型

刘智谦¹，高震²，郝建¹，李捍平²，马志鹏¹

1. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室2. 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司

摘 要：世界首条500 kV交联聚乙烯（XLPE）海缆已于2018年底在舟山敷设完成。为了研究500 kV XLPE海缆绝缘材料的绝缘与老化特性,对交流500 kV XLPE海缆绝缘材料进行不同温度下的短时工频击穿试验和步进应力工频击穿试验,并运用反幂模型对该材料在电-热应力下的寿命进行计算。结果表明:该500 k V XLPE海缆绝缘材料的短时工频击穿强度在25～85℃内呈现先上升后下降的趋势,工频击穿强度显著下降的阈值温度在70℃左右;相同温度下,步进应力下的工频击穿强度随加压时间步长上升而下降;相同加压时间步长下,步进应力下的工频击穿强度和耐压时间均随温度升高先增大后减小;寿命指数n和常数C随温度的升高也呈现先上升后下降的趋势。最后提出了基于反幂模型的该交流500 kV XLPE海缆材料的寿命计算公式,可为该材料类型海缆的寿命计算以及采用该材料进行电缆结构设计提供参考。

关键词：海底电缆;交联聚乙烯;步进击穿;寿命模型;