摘要
    交联聚乙烯（XLPE）电缆问世至今已有近50年的历史，由于它性能优良、工艺简单、安装方便，因而在国内外得到了广泛应用。但随着XLPE电缆运行的时间越来越长，推断这些电缆的残余寿命，判断应在何时进行更换，避免因电缆绝缘老化造成事故，成了目前重要的课题。本文分析了各种电缆寿命评估的方法，并总结了其优缺点。在此基础上，着重研究了一种非破坏性寿命评估方法──等温松弛电流（IRC）法。这种非破坏性评估的基础是绝缘内部的去极化过程。在对电缆绝缘直流极化后，从电荷陷阱中会释放出带电粒子，形成电流。等温松弛电流法就是通过测量松弛电流，并通过特定的数学计算，来得到绝缘内部极化过程变化的信息，从而推断电缆的寿命。在理论研究的基础上，通过试验，可以得到实际运行电缆的数据。试验结果表明，等温松弛电流法是一种行之有效的交联聚乙烯电缆寿命评估的方法，但其评估判据与国外相关结果有一定差异。
关键词：交联聚乙烯电缆，寿命评估，非破坏性，等温松弛电流（IRC），老化因子 
 
ABSTRACT
      It has been almost 50 years since the emergence of XLPE cables. Due to their good performance, simple manufacture and easy installation, XLPE cables are widely used at home and abroad. However, since its service time become longer and longer, how to evaluate the residual lifetime of the cable has become a problem for the electrical engineers. And based on the conclusions from the evaluation we may replace the aging cables with new ones to avoid accidents caused by the aging of cable insulation. In the paper, various cable-life-evaluation methods are discussed and their advantages and disadvantages are summarized. Henceforth, a destruction free method of life time assessment called isothermal relaxation current (IRC) method is mainly studied. The destruction-free determination is governed by the depolarization processes inside the insulation.       After DC polarization of the cable insulation, the current is caused by the release of carriers from traps in an isothermal environment. The isothermal relaxation current (IRC) analysis uses the relaxation current measurement and a special mathematical calculation to gain the information about the changes of the polarization processes inside the insulation, thus estimating the lifetime of the cable. On the basis of the study of the theory, data of practical cable are gained through tests. The results show that the IRC method is a quite effective way to evaluate the lifetime of XLPE cables. However, the evaluation criterion is a bit different from certain foreign study.
Key words: XLPE cable, evaluation of lifetime, destruction free, isothermal relaxation current (IRC), aging factor 
 
目  录
第一章 绪论 1
1.1 交联聚乙烯电缆简介 1
1.1.1 XLPE电缆的优点 1
1.1.2 XLPE电缆的缺点 2
1.2 国内外交联聚乙烯电缆的应用 2
1.3 交联聚乙烯电缆的老化 3
1.3.1 电树枝老化 3
1.3.2 热老化 3
1.3.3 机械老化 3
1.3.4 水树枝老化 3
1.3.5 化学树枝化 3
1.4 本章小结 3
第二章 电缆寿命评估方法 5
2.1 绝缘诊断和寿命评估方法的分类和简单评价 5
2.2 电缆绝缘寿命离线诊断法 6
2.2.1 绝缘电阻的测量 6
2.2.2 直流泄漏电流的测量 6
2.2.3 介质损耗角正切值的测量 7
2.2.4 电位衰减法 8
2.2.5 逆吸收电流法 8
2.2.6 残余电荷法 9
2.2.7 回复电压法 9
2.2.8 直流偏压法 10
2.2.9 逐级升压法 10
2.3 电缆绝缘寿命在线诊断法 10
2.3.1 直流分量法 11
2.3.2 直流叠加法 12
2.3.3 在线 法 13
2.3.4 电桥法 13
2.3.5 交流叠加法 13
2.3.6 差频法 14
2.3.7 局部放电法 15
2.3.8 谐波分量法 15
2.3.9 接地电流法 15
2.3.10 等温松弛电流法 15
2.3.11 几种方法的评价 16
2.4 本章小结 16
第三章 等温松弛电流法 17
3.1 等温松弛电流法的非破坏性 17
3.2 等温松弛电流 17
3.2.1 等温松弛电流的理论 17
3.2.2 等温松弛电流的分析 19
3.3 极化现象 19
3.4 XLPE电缆的等效电路及电流计算 20
3.4.1 XLPE电缆的结构与等效电路 20
3.4.2 电流计算 21
3.5 IRC法的应用和老化因子 24
3.5.1 用老化因子评估电缆寿命 24
3.5.2 根据曲线形状评估电缆寿命 25
3.6 本章小结 25
第四章 试验设计和方法 26
4.1 试验电路设计 26
4.1.1 电路图 26
4.1.2 实物接线图 27
4.1.3 直流电源和测量仪器 29
4.2 试验步骤 29
4.2.1 软件界面 29
4.2.2 试验步骤 30
4.3 电缆试样 30
4.4 本章小结 31
第五章 数据处理和结果分析 32
5.1 试验原始数据图及参数的拟合 32
5.2 老化因子的计算 39
5.3 老化因子与国外老化判据的比较与分析 41
5.4 经过处理的曲线图 42
5.5 老化因子评估与曲线形状评估的比较与分析 46
5.6 本章小结 46
第六章 结论 47
参考文献 48
谢辞 50
译文及原文 51

第一章 绪论
    随着我国国民经济持续快速发展，人们的生活水平大有改善。但与此同时，对电力市场的需求也日益增加，突现出电力短缺的供需矛盾。在城市文明化的建设过程中，人们希望营造优雅的生存环境和宽松的生活空间。于是，地下电力电缆输配电线路逐渐取代架空线路，为整洁明快的市容市貌提供了先决条件。城市电网电缆化程度是衡量城市电网技术经济水平的重要标志。特别是XLPE绝缘电力电缆输送容量大、不受落差限制、运行安全可靠、使用寿命长等诸多优点已被人们普遍认识和接受。