隨著高壓電纜緩沖層放電燒蝕導致本體故障的事件日益增多，電網運行正面臨嚴峻挑戰。鑒于電纜更換成本高昂，眾多存在隱患的電纜無法獲得及時處置，使得緩沖層缺陷成為威脅電網安全的重要因素。本研究針對此問題，提出了一種創新的修復策略：采用可固化導電硅橡膠修復液。首先，通過構建高壓電纜等效電網絡模型，分析了該修復方法在解決緩沖層白斑缺陷方面的可行性。為確保修復后緩沖層與鋁護套之間保持良好的電氣連接，深入探究了修復液所需的電導率及注入體積。為規避導電顆粒沉積的問題，本研究特別研發了一種基于AB加成型硅橡膠的可固化導電修復液，并對其微觀形貌、電氣特性及流動性進行了全面的評估。最終，通過真實的緩沖層缺陷電纜局部放電試驗，驗證了該修復方法的有效性，為電網的安全可靠運行提供了新的解決方案。

一、研究內容

為量化修復前后的絕緣屏蔽與鋁護套之間的電位差，建立了高壓XLPE電纜在正常情況、含白斑缺陷與注入導電修復液三種狀態下的單元長度等效電網絡模型如圖1所示。

圖1 修復前后高壓XLPE電纜等效電網絡模型

為確保修復效果，對導電硅膠修復液的電導率和注入體積進行了深入研究。通過理論分析和仿真計算，確定了修復液所需的最小電導率和注入量，確保修復后緩沖層與鋁護套之間能夠形成良好的電氣連接。圖2與圖3分別展示了修復液電導率和注入體積對修復效果的影響。

圖2 修復液電導率對修復效果的影響

圖3 修復液注入體積對修復效果的影響

通過修復前后的真實緩沖層缺陷電纜的局部放電試驗，驗證了導電硅膠修復液的有效性。實驗結果表明，修復后的電纜在局部放電測試中表現良好，未出現明顯的放電現象，證明了該修復方法的可行性和實用性。圖4展示了修復液灌注的方法，圖5展示了真型電纜的局部放電試驗。圖6展示了缺陷電纜修復前后放電量的變化。

圖4 修復液灌注方法

圖5 緩沖層缺陷電纜的局部放電試驗

圖6 缺陷電纜修復前后放電量

二、結論與后續研究

本文通過建立高壓電纜等效電網絡模型與三維數值仿真模型，研究了修復液電導率和注入體積對緩沖層電氣性能恢復情況的影響。提出采用雙組分加成型可固化導電硅橡膠作為修復液，分析了修復液的介觀-宏觀電氣性能與流動性能，并通過真型電纜的局放試驗結果對比驗證了修復方法的有效性。雖然實驗室條件下修復效果顯著，但修復液的長期性能和可靠性尚需在實際運行條件下進一步評估。

來 源：《高電壓技術》