摘要：建立带有绝缘护套的交联聚乙烯电力电缆耐压模型，对其进行计算和现场试验，可有效优化电力电缆耐压的电场分布。试验结果可结果表明绝缘护套可有效改善电缆的电场分布，对其外绝缘电场进行优化，保证了试验安全性。

    随着城市规模的不断扩大和用电量的不断增加，电力电缆愈来愈多地应用于城市电网。由于电缆头结构复杂、电场分布不均匀，因此在施工工艺不当或受到局部外力作用时就可能在电缆附件中形成绝缘薄弱点，进而对地引发绝缘击穿。据不完全统计，60％的电缆故障是由于外力作用，21％是由于施工工艺不当，14％是由于电缆附件或电缆本体缺陷。为保障电缆质量，必须对电缆进行耐压试验。在开关柜内进行耐压试验时，由于空间狭小，试验过程中极易发生击穿现象，因此改善试验电缆的电场分布，保证电缆耐压过程中不发生绝缘击穿是电缆安全试验的关键环节。

    1 电缆试验现状
     在电力系统中，电缆直接连接开关柜内设备，且开关柜体内空间都很狭小。在电缆耐压试验过程中，为保证足够的安全试验距离，就要将电缆头尽量拽至柜体外，但这样会破坏电缆的恺装层、绝缘层，降低其绝缘性能，导致电缆使用寿命缩短。同时，为保证试验过程中不发生对地击穿或爬电，需要重复调整试验距离，因此会严重降低工作效率。

    2 解决措施
    针对电缆试验过程中存在的安全问题及工作效率低的问题，国网晋中供电公司将电缆试验护套安装在电缆头上以改善电场分布。
    2.1绝缘护套结构
    绝缘护套结构如图1所示。使用该护套时先用接线夹夹住电缆头导电部分，然后将连接线穿过护套开口，最终将绝缘护套套在电缆头上。安装绝缘护套后，原电缆头和开关柜体之间形成分阶绝缘，减小了狭窄开关柜内附件的电场强度，形成多层组合绝缘结构。

    2.2采用绝缘护套的场强分布
    采用绝缘护套后的电场分布如图2所示。如果对电缆头施加交流电压U，则距离其半径r处的电压场强为：


    式中，ε1为绝缘护套内介电系数；ε2为绝缘护套外介电系数；r0为电缆半径；r2为绝缘护套半径。
    电缆一般采用圆芯结构，通过电缆护套形成多层绝缘组合结构。电缆护套采用聚乙烯材质，其介电常数为3.0～3.5，远大于空气的介电常数1.0，因此其击穿场强大。通过适当调整r2和选择合理介电常数，提高整体穿击电压，使得聚乙烯绝缘和空气绝缘相适应，起到均匀分布电场效果。

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