局部放电超标对电缆的危害是长期且隐蔽的，会逐步削弱绝缘性能，最终引发严重故障。以下是具体危害及作用机制：
一、直接破坏绝缘材料
电侵蚀效应
绝缘材料表面出现微孔、凹坑或裂纹，降低机械强度和耐电压能力。
例如，XLPE电缆在局部放电作用下，绝缘层可能形成“电树枝”（树枝状放电通道），最终导致击穿。
原理：局部放电产生的高能电子和离子轰击绝缘材料表面，导致分子链断裂、化学键分解。
影响：
化学降解
绝缘材料变脆、变色，甚至粉化，失去弹性密封性能。
油浸纸绝缘电缆中，局部放电可能加速绝缘油分解，生成酸性物质，腐蚀金属导体。
原理：局部放电产生臭氧（O₃）、氮氧化物（NOₓ）等活性气体，与绝缘材料（如聚乙烯、橡胶）发生氧化反应。
影响：
二、引发连锁故障反应
电树枝扩展
电树枝长度达临界值（通常为绝缘厚度的60%-80%）时，电缆可能突发击穿。
实验表明，XLPE电缆在1.5U₀（U₀为额定电压）下，电树枝可在数小时内贯穿绝缘层。
过程：局部放电在绝缘层内形成初始放电通道（电树枝芽），后续放电沿通道逐步扩展，形成树枝状结构。
后果：
水树枝生成
水树枝的导电性高于电树枝，会显著降低绝缘电阻，增加泄漏电流。
水树枝可能转化为电树枝，加速绝缘失效。
条件：在潮湿环境中，局部放电与水分共同作用，形成水树枝（水填充的微通道）。
危害：
三、热效应加速老化
局部过热
绝缘材料热老化，如XLPE电缆在120℃下老化速率是20℃时的128倍。
长期过热可能引发绝缘碳化，形成导电通道。
原理：局部放电伴随能量释放（每次放电能量约10⁻⁷-10⁻⁴J），导致放电点温度升高（可达数百摄氏度）。
影响：
热应力损伤
应力集中处可能出现微裂纹，为后续放电提供新通道。
对柔性软芯电缆，热应力可能导致导体与绝缘层脱粘。
过程：局部放电产生的热量导致绝缘层热膨胀不均，产生机械应力。
后果：
四、对电缆系统的影响
运行可靠性下降
数据：统计显示，局部放电超标的电缆，其故障率是正常电缆的5-8倍。
案例：某110kV XLPE电缆投运3年后，局部放电检测发现严重超标（>1000pC），6个月后发生击穿故障。
维护成本增加
经济性：局部放电超标需频繁监测、定位修复，甚至提前更换电缆，增加运维成本。
间接损失：电缆故障可能导致停电、设备损坏，影响生产安全。
安全隐患
火灾风险：局部放电引发的绝缘击穿可能产生电弧，引燃周围可燃物。
人身威胁：高压电缆故障可能造成触电或爆炸事故。
五、不同类型电缆的敏感性差异
| 电缆类型 | 局部放电危害特点 |
|---|---|
| XLPE电缆 | 对局部放电极敏感，易形成电树枝/水树枝，击穿场强下降显著（从50kV/mm降至10kV/mm以下） |
| 油浸纸电缆 | 局部放电导致绝缘油分解，产生气泡和碳化物，形成“气隙放电”循环 |
| 橡胶电缆 | 局部放电加速橡胶氧化，表面龟裂，绝缘电阻下降快 |
| 高压电缆 | 局部放电能量大，热效应更显著，可能引发绝缘层熔融或导体熔断 |
六、检测与应对措施
定期检测
新电缆：局部放电量≤5pC（XLPE电缆）或≤10pC（油浸纸电缆）。
运行中电缆：≤5需结合历史数据趋势分析）。
方法：采用脉冲电流法、超声波法、特高频法（UHF）等检测局部放电量（单位：pC）。
标准：
定位修复
技术：通过时差法、方向法等定位放电点，精准修复缺陷（如注入绝缘胶、更换接头）。
案例：某35kV电缆局部放电定位后，发现接头压接不良，重新制作后放电量降至<2pC。
预防措施
设计优化：增加绝缘厚度、采用半导电屏蔽层减少电场集中。
施工控制：避免电缆弯曲半径过小、接头制作不良等人为缺陷。
运行维护：控制电缆载流量，防止过热；安装在线监测系统，实时预警局部放电。
