【摘 要】随着电力系统向高压、大容量方向发展，110 kV电力电缆的绝缘状态评估成为保障电网安全运行的关键环节。文章系统梳理了110 kV交联聚乙烯（CrossLinked Polyethylene，XLPE）电缆绝缘状态评估的电气性能检测、机械性能检测、热稳定性测试及环境适应性评估四大核心方法，结合介电响应理论、等温松弛电流模型等前沿技术，提出多维度协同评估框架。通过实际案例分析，验证了综合评估方法在故障预警与寿命预测中的有效性，为电力电缆状态检修提供了理论支撑与实践指导。

【关键词】110 kV电力电缆；绝缘状态评估；介电响应；等温松弛电流；多维度协同

引言

110 kV电力电缆作为城市电网的主干传输介质，其绝缘性能直接影响供电可靠性。XLPE电缆凭借优异的介电性能、耐热性及机械强度，已成为中高压电缆的主流选择。然而，长期运行中，电缆绝缘层因电场、热、机械应力及环境因素作用，可能发生局部放电、水树枝老化、热降解等缺陷，导致绝缘性能劣化[1]。据统计，因绝缘故障引发的电缆事故占电网故障的30%以上，其中110 kV及以上电压等级电缆的故障率随运行年限增长呈指数上升趋势。因此，建立科学、精准的绝缘状态评估体系，对实现电缆全生命周期管理、降低非计划停运风险具有重要意义。

一、110 kV电力电缆绝缘状态评估的核心方法

（一）电气性能检测

电气性能检测是评估电缆绝缘状态的核心环节，主要涵盖绝缘电阻、介电损耗角正切、局部放电及耐压试验四大指标。其中，绝缘电阻测试依据《电线电缆电性能试验方法》（GB/T 3048.1—2007）开展，110 kV电缆需采用5 000 V或10 000 V电动兆欧表，在2 500 V测量电压下绝缘电阻应不低于1 000 MΩ·km，其数值下降多由受潮、老化或局部缺陷导致，但该方法对微小缺陷敏感性不足，需结合其他指标综合判断；介电损耗角正切（tanδ）表征绝缘材料交流电场下的能量损耗，XLPE电缆的tanδ通常小于0.1%，若数值显著增大则提示绝缘层极化损耗增加或局部受潮，借助频域介电谱分析可进一步区分原因，如水树枝老化影响低频段tanδ，而热老化主要作用于高频段；局部放电（Partial Discharge，PD）作为绝缘劣化的早期信号，可通过高频电流传感器（HighFrequency Current Transformer，HFCT）或特高频传感器检测，其脉冲的幅值、相位分布及重复率与缺陷类型相关，例如内部气隙放电幅值高且重复率稳定，表面放电幅值低且随电压波动。耐压试验中，因直流耐压可能加剧XLPE电缆空间电荷积累并造成绝缘损伤，故推荐采用20～300 Hz谐振耐压试验，试验电压设为1.6U0（U0为额定相电压）且持续5分钟，未发生击穿则判定合格[2]。

（二）机械性能检测

机械性能检测聚焦电缆运行中的结构完整性，关键测试项目包括抗张强度与延伸率测试、弯曲试验。抗张强度与延伸率测试依据《ASTM D63822塑料拉伸性能的标准试验方法》实施，从电缆绝缘层取样制成哑铃形试件后，在拉伸试验机上以50 mm/min速率拉伸至断裂，记录最大拉力及断裂伸长率，XLPE电缆抗张强度需不低于15 MPa，断裂伸长率不低于200%，若测试值显著低于标准，表明绝缘层已出现老化或机械损伤；弯曲试验则模拟电缆敷设或运行中的弯曲应力，将电缆绕直径为20倍电缆外径的圆筒弯曲180°并重复3次，随后检查绝缘层是否存在裂纹和分层，以此评估电缆的柔韧性及界面结合强度[3]。

（三）热稳定性测试

热稳定性测试旨在验证电缆在高温条件下的功能稳定性，主要通过长时间耐热试验与快速热老化试验实现。长时间耐热试验需将电缆试样置于90℃恒温箱中持续168小时，试验后测量绝缘电阻、tanδ及抗张强度，若绝缘电阻下降超过50%、tanδ增加超过100%或抗张强度下降超过30%，则判定热稳定性不合格；快速热老化试验采用热重分析法，在氮气氛围下以10℃/min速率升温至300℃并记录质量损失率，XLPE电缆热分解温度应高于350℃，若该温度显著降低，说明绝缘层已发生热降解[4]。