一、高压直流电缆用途与优势

　　相比于交流输电系统，直流输电系统具有输送容量大、输送距离远等优点，且直流输电系统功率调节快速灵活、大范围的连锁故障风险较低，系统运行较为可靠。高压直流电缆作为直流输电系统的重要组成部分，广泛应用于风电并网、海岛供电及跨海长距离输电。研究表明，在输电距离大于40km的电缆工程中，高压直流电缆具有成本优势，且距离越长优势越明显。作为直流输电中的关键设备之一，高压直流电缆能否安全运行对于高压输电网的稳定性至关重要。

　　直流电缆分为绕包绝缘电缆和挤压绝缘电缆。挤压型直流电缆目前主要采用聚乙烯作为绝缘介质。聚乙烯电缆内部结构坚固而简单，生产安装方便，在近期受到了广泛的关注。目前挤压直流电缆所有指标均优于胶浸实心电缆。

　　二、直流电缆相比于交流电缆性能更为复杂

　　交流电缆的绝缘层主要承受工频交流电压，其电场分布与介电系数呈反比分布。一般情况下可认为绝缘材料的介电常数几乎不受温度的影响，因此电缆绝缘层中的电场分布和温度分布几乎无关。而直流电缆的绝缘层主要承受直流电压，其电场分布与体积电阻率呈正比分布。由于聚合物绝缘材料的电阻率对温度变化非常敏感，一般情况下电阻率随温度的增加而呈指数减小，因此在挤压型直流电缆正常工作时会出现电场反转现象，即电场强度最大的地方出现在绝缘层外表面处。其次，交流电缆在运行时由于绝缘层两端的电压极性不断发生改变，因此并不会出现空间电荷的积累问题。而直流电缆在运行时由于电压极性不变，因此可能存在空间电荷的积累，而空间电荷积累与直流电缆出现故障有着密切的关系。电缆绝缘层中的空间电荷积累会造成介质内局部电场的畸变，进而引起局部放电和介质击穿，特别在强电场作用下空间电荷的积聚会加速聚合物电介质的老化过程。

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