| 3， 交联聚乙烯绝缘的电缆在交流电缆中已经广泛使用，它具有非常优良的介质性能和物理性能，性价比非常高，但作为直流电缆，其有一个很难解决的空间电荷问题，这点在高压直流电缆中备受重视。聚合物作直流电缆绝缘时，绝缘层中有大量的局部陷阱，造成绝缘内部空间电荷集聚，空间电荷对绝缘材料的影响，主要体现在电场畸变效应和非电场畸变效应两个方面，这两种影响对绝缘材料的危害很大。所谓空间电荷，是指宏观物质的一个结构单元中超过电中性的那部分电荷，在固体中，正或负空间电荷被束缚于某种局域能级而以束缚极化子态的形式提供极化效应。所谓空间电荷极化，就是当在电介质中含有自由离子时，由于离子移动，在正电极一侧的界面上积累负离子，在负电极一侧的界面上积累正离子过程。在交流电场中，材料正负电荷的迁移无法跟上工频电场的快速变化，因此不会产生空间电荷效应；而直流电场中，电场按电阻率大小分布，将形成空间电荷并影响电场分布，聚乙烯绝缘中有大量的局部态，空间电荷效应特别严重。交联聚乙烯绝缘层是化学交联而成，是整体型交联结构，属于非极性高聚物，从电缆整个结构上看，电缆本身就像一个较大的电容器，直流输电停止后，相当于已将一个电容器充电完成，虽然导体线芯有接地处理，但是，没能有效进行放电，大量的直流电能仍然存在于电缆中，也就是所谓的空间电荷，这些空间电荷不会像交流电力电缆那样随介质损耗而消耗掉，而是在电缆缺陷处富集；交联聚乙烯绝缘电缆，随着使用时间的延长或频繁断停以及电流强弱变化而聚集越来越多的空间电荷，加快绝缘层老化速度，从而影响使用寿命。 所以，直流电缆的绝缘性能和交流电缆差别还是很大。 国内光伏电站直流电缆现状 笔者曾经断言：8-10年后将是国内光伏电站直流电缆故障高发期。为什么这样说呢？理由如下： 1、 国内光伏系统工程师对直流干线电缆的重视度不够。由于认为电压低，且直流电无负荷传输，无磁感应损耗，固定敷设，因此，认为相比较交流电缆使用寿命更长。且德国光伏电站系统中也有很多使用普通交流电缆替代。（同样型号的电缆德国的绝缘材料要比我国的贵6、8千元每吨） 2、 除了少数专用电缆厂家外，大多数电缆制造企业对直流电缆的认识都不够，对直流电缆的制造工艺无相应的管理。用这些企业的普通交流电缆做直流使用，一定期限后，发生电缆故障是大概率的。 3、 光伏电站对经济性的追求，以及第三方采购使得更不能很好的掌控质量。国内大约有7、8千家电缆制造企业，且95%以上都是些小型加工企业，电缆产品的技术区分度本身就不高，因此招标采购大多数以价格定夺，比其他行业更为严重过剩的局面，使得很多产品的销售价格低于成本，这也就是电缆产品的历次国家抽查合格率不高的原因。由于光伏电站电缆的无负荷传输，电缆承载的电流并不大，电缆的安全故障不会立马发生，留下仅是很难防范的隐患。 4、 直流电缆的被击穿总是发生在绝缘最薄弱处或缺陷处，其缺陷除了外观上的缺陷外，还包括绝缘材料的物理性空间缺陷；光伏电站的特性总是日出而作日落而息，电缆的电容性，使得“缺陷”被不断放大，直到被击穿。我们来看看莱茵标准组件直流电缆的电性能试验值：电气性能 ● 耐电压试验(成品电缆型式试验) -- 交流耐压 试验方法：EN50395或GB/T3048 结果：6.5kV/5min.不击穿。 或 -- 直流耐压(成品电缆型式试验) 试验方法：EN50395或GB/T3048 结果：15kV/5min.不击穿。 ● 成品耐火花电压试验 试验方法：EN50395或GB/T3048 结果：10kV不击穿。 ● 绝缘电阻试验(成品电缆型式试验) 试验方法： EN50395或GB/T5013.2 结果： 20℃时绝缘电阻≥1014Ω.cm，90℃时绝缘电阻≥1011Ω.cm 上面的电缆的耐压标准相当于交流电缆的18/30KV级别，绝缘电阻的要求值是对电缆缘材料电阻率的高标准要求，而0.6/1kv的交流电缆是没有上述要求的。 直流电缆绝缘缺陷改进
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