基于特征气体的高压电缆缓冲层烧蚀缺陷检测

来源：电工电能新技术杂志2025年第1期北京时间：

作者：李森林， 陈舒昱,， 陈奕凯,， 牛雷， 操张鹏， 戚梦辉， 任成燕,

单位：1. 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院， 安徽 合肥 230601；
2. 等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地， 中国科学院电工研究所， 北京 100190；
3.中国科学院大学， 北京 100049

摘要：近年来，因为高压电缆缓冲层烧蚀导致的电缆运行故障严重危害到电缆系统的安全运行。高压电缆缓冲层材料在烧蚀过程中会产生特征气体，可以基于特征气体检测法实现对缓冲层烧蚀缺陷的预警和诊断。本文搭建了电缆缓冲层放电烧蚀模拟和气体收集实验平台，用不同电极结构模型模拟缓冲层不同缺陷状态，采用气相色谱仪对烧蚀过程中缓冲层的气体进行组分分析，研究产物浓度的演变规律。结果表明缓冲层烧蚀过程中的气体产物包括CO2、H2、CO、低分子量烃类气体等共9种，且各组分气体浓度与缓冲层缺陷类型、烧蚀时间、接触状态等因素直接关联。基于特征气体检测的方法有望应用于高压电缆缓冲层等低场强区潜伏性缺陷的诊断。

关键词：高压XLPE电缆； 缓冲层烧蚀； 气体检测； 局部放电

基金资助：国家自然科学基金项目（51977202、 52177163）、 安徽省自然科学基金能源互联网联合基金（2108085UD14）