電纜的絕緣老化主要出現在電纜投入運行的后期,導致運行后期故障率大幅上升。
所謂老化,就是絕緣材料在一定環境因素作用下,其性能產生一種不可逆的裂變。高分子聚合物在加工、儲存、和使用過程中,由于內外因素的綜合影響,逐步發生物理化學性質變化,物理力學性能變壞,一直最后喪失使用價值,這一過程就是老化的過程。影響電纜及附件絕緣性能降低的主要原因有:局部放電、電樹枝老化、水樹老化和熱老化等。在運行電壓下,局部放電能夠存在于電樹枝、孔隙、裂紋以及剝離的界面上,當絕緣中存在微孔活絕緣層與內、外半導電層間有孔隙時,將由于局部放電侵蝕絕緣導致絕緣性能降低,發生老化形態;電樹枝是由于絕緣材料中含有雜質,形成場強集中部位發生局部放電,具有樹枝狀痕跡逐步伸展至全部路徑而擊穿的老化形態;水樹老化已被確認成為電纜老化的主要現象之一,它是交聯聚乙烯電力電纜含一定量水分的情況下,由于電場的作用,交聯聚乙烯絕緣層形成類似樹枝狀的縫隙而導致電纜絕緣能力下降的現象,它的形成與水分、溫度、離子含量等環境因素有關;熱老化是絕緣在長時間高溫作用下由于過熱氧化發生質變,物理和電器特性均降低,從而導致絕緣擊穿,同時XLPE絕緣物在高溫下,水樹枝也可能發生顯著的氧化,導致吸水性增大,導電性增高,最終熱擊穿。目前,110kV及以上等級電纜運行溫度一般不超過90度。
電纜絕緣長期在電和熱的作用下運行,其物理性能會發生變化,從而導致其絕緣強度降低或介質損耗增大而最終引起絕緣老化。運行時間特別久,運行時間在30, 40年以上的則稱為正常老化。如屬于運行不當而在較短年份內發生類似情況者,則認為是絕緣過早老化。可引起絕緣過早老化的主要原因有:
(1)電纜選型不當,致使電纜長期在過負荷下工作。
(2)電纜線路周圍靠近熱源,使電纜局部或整個電纜線路長期受熱而過早老化。
(3)電纜在具有可與電纜絕緣起不良化學反應的環境中運行而過早老化。