随着交联聚乙烯绝缘电力电缆的大规模应用，中压电力电缆的故障发生率明显上升。对故障电缆检测的结果显示,运行超过5年的XLPE中压电缆绝缘绝大多数都发生了水树。尤其是安装在南方潮湿环境中的电缆,水树发生十分普遍，个别严重的树枝长度接近绝缘厚度的70%。为了确保电网运行的安全,减少维修费用,开发了抗水树交联聚乙烯电缆料。

水树的产生 主要源于交联聚乙烯是半结晶化合物,水分、杂质及交联副产品大都聚集在无定形区。电缆生产过程中当交联聚乙烯从高温急速冷却时,水蒸气和其他气体从绝缘中扩散出去,形成微孔，聚乙烯是非极性物质,聚乙烯中的水分是无法完全排除的,室温下交联聚乙烯的含水量为50X10-⁶ ,在100°C时，含水量可高达1 000X10-⁶。在交流电场作用下,反复交变的感应力使微孔周围的交联聚乙烯发生疲劳，形成水树,水树长度与外施电场的频率成正比。

抑制水树产生的具体措施如下:

(1)改变基料的机械性能,减少电机械力,增加抗疲劳性能;

(2)改变基料的形态结构,减少基料密度、晶态和球晶尺寸;

(3)在聚乙烯中添加极性共聚物,如EEA或山梨醇等，防止水分积聚;

(4)添加能捕获促进氧化的离子,尤其是过渡金属离子;

(5)去除半导电屏蔽料中的离子和杂质,研制清洁超光滑半导电屏蔽料。

早在20世纪80年代,欧美已广泛使用抗水树交联电缆,一系列抗水树的XLPE电缆料已经商品化。我国对水树的抑制方法也进行了详细的研究,并推出了国产抗水树XLPE电缆料。杭州万马电缆公司研制的抗水树电缆料已经通过我国电力行业标准规定的抗水树性能的鉴定试验,可供10 kV交联聚乙烯电力电缆使用。上海新上化推出的“双花牌"4250TR - 35电力电缆用抗水树可化学交联聚乙烯绝缘料可用于35 kV化学交联产品。

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