电力电缆及终端接头劣化修复技术研究进展

李怀政，朱燕，龙文，张欢，何高辉

(1.国网重庆市电力公司市区供电分公司，重庆 400015；2.西南大学 工程技术学院智能电网及装备新技术国际研发中心，重庆 400715)

电力电缆能够传输电磁能量和实现电磁能转换，在电力系统中承担着电力传输的重要作用。电力电缆基本采取直埋敷设的方式埋于地下，相对架空线路而言，不易受到恶劣天气和极端气候的影响[1-2]，能够有效节省占地面积[3]；电缆芯线与接地屏蔽层产生的容性无功分量能够补偿线路感性无功分量，有利于提高线路功率因数，降低线路电能损耗[4]；电力电缆能够适应多种敷设方式和使用环境，在地下、水中、竖井、隧道等环境中均可使用。鉴于以上优点，电力电缆被广泛应用于电气装备、输电线路等各方面[5]。

由于长期处在高负荷运行状态下，电力电缆绝缘层的物理性能会逐渐下降，绝缘层受到腐蚀后发生穿孔甚至开裂，造成故障发生[6-7]。除电缆本体外，在某些电力设施(如10 kV环网柜)中，由于弯曲受力、安装工艺等原因也会造成电缆终端接头的绝缘损伤[8]。电缆敷设于地下管道中，一旦出现故障，故障点难以被直接观测和定位，同时安装电缆的位置或设施一般内部空间都较为狭小(例如部分电缆沟内难以直立行走，装有三通绝缘套管的10 kV配电网环网柜可操作空间仅有6 cm[9])，狭小的作业空间会导致维修困难，故障在短时间内难以被消除，极易扩大停电事故影响范围，威胁电力系统安全和产生不良社会影响。

目前，国内外针对电力电缆及其终端接头修复技术开展了较为广泛的研究，能够适用于不同类型的电缆绝缘劣化现象。在此基础上，本文总结分析电力电缆及终端接头的故障原因，对目前常见的修复技术和原理加以梳理，进而针对电力电缆及终端接头修复技术的发展趋势进行展望并提出相关研究建议。

1 电力电缆及终端接头劣化机理

1.1 电力电缆绝缘劣化机理

电力电缆在长期高负荷甚至超负荷运行的情况下，叠加了外界环境、机械应力等多种因素的综合作用[10]，随着运行时间增加，电力电缆内部会出现杂质、裂纹、气泡等缺陷，导致绝缘性能降低和稳定运行性能下降，极端情况下会导致绝缘失效和击穿等故障出现，致使电网运行受阻，严重影响供电可靠性。目前电力电缆劣化方式主要包括电树枝劣化和水树枝劣化。

电树枝劣化也称电树劣化，是指电缆内部绝缘在杂质、温度、施加电压等因素影响下产生电场畸变，从而造成局部击穿而使电缆绝缘产生细微开裂，形成细小内空通道[11]。电树枝的成因和发展相对复杂，但是电树枝一旦出现，在持续的电压和电场作用下会不断扩张发展，直至在电缆内部形成贯穿的放电通道，产生电击穿而使绝缘失效。从电树枝出现后到绝缘被击穿的时间没有明显规律(微秒到数十天都有可能)。虽然电树枝击穿时间规律性不强，但电缆绝缘被击穿之前都会产生电树枝的规律十分明显。

水树枝是指由于低强度电场长时间作用于受潮电缆后，在电缆介质内部绝缘薄弱处会形成树枝状的局部微通道，该微通道主要由微小的水滴及连接它们的水丝组成[12]。失去水分之后水树枝消失，受潮之后水树枝又会重新出现。当水树枝发展到一定程度后，会迅速转变为电树枝形成放电通道，在电树枝作用下最终使得绝缘失效。目前对于水树枝形成机理的研究较为广泛，尚无统一看法，但电场和水分的存在和作用是电缆绝缘介质出现水树枝的主要因素。

电树枝劣化和水树枝劣化的诱发和发展十分复杂，大多数情况下是多种因素联合作用导致的结果。以下介绍影响电树枝和水树枝形成和发展的主要因素及作用机理。

1.1.1 温度对电缆绝缘劣化的影响

绝缘介质的温度与水树枝的出现和发展有着密切联系[13]，研究表明温度与水树枝的发展速率成正相关关系。影响机理为：随着温度上升，电缆绝缘介质受热膨胀，介质内部的微孔随之膨胀扩大；同时介质的弹性模量和屈服应力大幅下降。由于温度升高和微孔扩大，分子热运动加剧[14]，离子扩散变得更加容易，因此水分子会更容易进入介质内部，形成水树枝。

相对于恒定高温的持续作用加快水树枝的生长速度，有研究表明温度的循环变化也会产生同样效果。试验[15]发现，当温度在0～60 ℃范围内循环进行升温至降温操作时，温度由高到低变化时水树枝生长速度加快，而由低到高进行升温时，水树枝的发展速度会进一步加快。文献[16]认为在温度较低时，分子链取向行为的作用也会促进水树枝生长，因此在温度循环变化时，绝缘介质的分子链不断发生取向-解取向的过程，使低温时的水树枝仍保持一定的生长速度。在温度促进水树枝生长的过程中，水树枝逐渐粗密[17]，发展到一定程度后，水树枝会向电树枝转变。

温度对电树枝的出现和生长同样具有一定的促进作用[18]，当电力电缆运行温度超过110 ℃，温度和电场的叠加作用会在短时间内诱发电缆产生电树枝[19]。电树枝产生后，生长速度会受到温度和电压极性的联合作用。当电压为负极性直流时，在温度超过90 ℃后，升温才会促进电树枝的生长；而当电压为正极性直流时，任意温度范围内，电树枝的生长速率都随着温度上升而逐渐加快。在低温环境下电树枝的出现和生长都会受到抑制，温度越低，生长速率抑制越严重，呈显著的正相关关系[20-21]。

1.1.2 机械应力对电缆绝缘劣化的影响

电力电缆受到的机械应力主要分为机械压力和机械张力，二者都对水树枝的诱发和生长有较大的影响。首先在机械张力的作用下，电缆绝缘介质呈现向外扩张和膨胀的趋势，从而使得材料内部的微孔增大。如1.1.1节所述，微孔增大后水分子进入绝缘内部更加便捷，从而促进水树枝的生长。相反地，在机械压力的作用下，电缆整体呈现内缩趋势，材料内部微孔的大小和密度都会相应减小[22]，增大水分子进入的难度，从而抑制水树枝的生长。

机械应力对水树枝的影响也可从水树枝的生长方向上得到验证[23]。在研究温度和机械应力对水树枝生长的联合作用时发现，在高温条件下，受到机械应力作用的电缆绝缘介质内部出现力学取向的概率增大，并且水树枝的生长方向会以力学取向为生长方向进行扩展，同时生长速度明显高于未施加机械应力的水树枝。

另外，机械应力也会对电树枝产生影响，应力会导致电力电缆绝缘介质分子的分子键发生拉伸甚至断裂，导致其绝缘性能下降，从而更有利于电树枝的形成和发展[24]。研究表明，机械应力会使电树枝发生的起始电压明显减小，电树枝更容易在低电压下发生。同时机械应力也会缩短电树枝的诱发时间和加快其生长速度[25]。

1.1.3 外加电压对电缆绝缘劣化的影响

外加电压的频率、极性和升压速率等都会对电树枝的产生有显著影响。文献[26]发现电压频率会影响电树枝的形貌，在低频下电树枝的形貌结构较为丰富(存在枝状、丛状及二者混合状多种结构)。当电压频率升高后，电缆内部则仅出现枝状电树枝。枝状电树枝存在时的电缆绝缘较存在丛状电树枝时更易被击穿，即电压频率可以通过改变电树枝的生长结构进而影响电缆的绝缘性能。

另外，电树枝的诱发与外加电压的升压速率关联紧密[27]，二者呈显著的正相关关系，升压越快，出现电树枝的起始电压就越低，越容易形成电树枝。电压性质也会对电树枝的发展起到重要作用，研究表明正极性直流电压下电树枝的出现和生长速度都大于负极性直流，且呈现正相关关系[28]。而当施加电压为交流与冲击电压叠加时，若交流电压小于其单独作用下电树枝诱发电压的40%，电树枝的出现仅与冲击电压相关，一旦达到该阈值，电树枝出现概率会随着交流电压的增加而增大[29]。

电压极性和频率改变都会对电缆绝缘内空间电荷的生成和分布产生影响，空间电荷对电树枝的产生起主导作用[30]。当电力电缆存在外加电场作用时，空间电荷从电极处通过肖特基效应和隧道效应注入绝缘介质内部。空间电荷在电缆绝缘内不断积聚促使介质劣化，进而加快电树枝产生。

1.2 电缆终端接头劣化机理

高压电力电缆的劣化和故障大多发生在电缆本体上，而10 kV电缆的故障多集中发生在环网柜内的电缆终端接头位置。终端接头与电缆连接后长期处在不均匀电场的作用下，电场线与电缆终端接头表面几乎成90°，接头法兰处介质表面电流密度和电位梯度最大，一旦终端接头出现缺陷，极易造成绝缘失效。终端接头劣化及故障原因如下：

a)长期受力不均[31]。以10 kV环网柜内电缆及终端接头为例，国内采用的三芯电缆在柜内与其他设备连接时，必须弯曲电缆以配合安装，同时需要通过外力扭动加以固定，但是在后期自身重力、电动力等的影响下，扭动形成的应力会逐步释放，产生力矩并作用于终端接头，造成终端接头受力不均而损伤和开裂。另外，随着用电负荷逐年增加，电缆载流量逐步提高，导致电缆及终端接头发热，热胀冷缩效应使得终端接头膨胀变形，产生作用于终端接头的外力。

研究表明，当10 kV环网柜与三芯电力电缆连接时，环网柜内终端接头高度增加能够使接头受力减小，但减小幅度会逐渐减缓。终端接头的受力也与电缆的安装方式有一定关联，当电缆顶部倾斜安装时，接头所受作用力会显著降低，最大可以比正常安装时降低60%左右，在安全距离以内倾斜安装可以延长电缆终端接头的使用寿命。另外，接头处受力会随着套管间距的减小而增大，并且存在一定的线性关系，即每当间距缩小20 mm时，套管受力最大能够增加300 N。而当电缆温度上升时，电缆与接头连接处的作用力会随之变大。若柜内电缆长度为0.5 m，当温度从20 ℃升至90 ℃时，接头处的作用力能够增加大约191%，而当柜内电缆长度为0.9 m时，作用力能够增加大约160%，温升导致的电缆接头受力变化效应十分明显。

b)导体接触不良[32]。生产过程中，终端接头内壁和缆芯位置处的杂质等会使得连接松动；在进行电缆压接时，施工工艺不达标会出现电缆压接不实的现象。接触不良会导致电缆与终端接头之间的接触电阻增大，环网柜在长期运行过程中由于大电流的持续通过会产生大量热量，并且在封闭的环网柜内热量不易散发，会导致终端接头的温度急剧上升，致使终端接头发热劣化，热胀冷缩产生的作用力也会进一步扩大电缆与终端接头的绝缘缺陷。

c)外界污秽累积[33]。电缆与终端接头安装时多在户外进行，由于长期在恶劣环境下运行，空气中的灰尘等杂质极易附着在接头处，在长期带电运行中，容易在终端接头处产生爬电和沿面闪络，损伤终端接头绝缘。尤其是在湿度较高的环境中，亲水性电解质与强吸水性不溶物质会对终端接头表面的泄漏电流和闪络电压产生直接影响。水中盐密增大会导致导电离子增多，提高表面凝露的导电率；同时灰密增大意味着强吸水性不溶物质增多，对外界水分子有强吸附能力，使得接头表面水膜扩张，促使接头表面形成湿润的污秽带。上述现象会导致闪络电压大幅降低和泄漏电流幅值急剧上升，均会加速终端接头的老化速度，增加终端接头发生故障的风险。在终端接头老化后，材料表面或内部会逐渐出现裂纹等缺陷，这会导致污秽的进一步附着和扩张，继续加重老化程度。

d)剥切工艺欠佳[34]。在进行电缆压接而剥切外层屏蔽层时，容易用力过大损伤电缆绝缘甚至芯线，从而造成电缆与终端接头处的电场发生畸变，长期处于局部高场强环境会加速终端接头劣化，在劣化过程中逐渐在终端接头内部诱发电树枝形成，当电树枝发展到一定程度后，会造成绝缘失效引发设备故障。

在对10 kV环网柜内电缆的运行状态监测分析时发现，在部分发生接地故障的电缆终端接头，由于接头主绝缘部分存在明显划痕，造成绝缘缺陷长久存在。而配电网正常工作电压为10 kV，绝缘裕度本身较小，当终端接头的主绝缘损伤后，局部绝缘性能会大幅下降从而使得局部电场畸变增大，导致接头处绝缘击穿。同时，划痕会在绝缘材料中发生间隙放电，形成电树枝，进一步降低接头的绝缘性能。

2 常见电力电缆劣化修复技术

2.1 排潮法

在早期针对水树枝问题的研究中，通常采用自然排潮的方法[35]，即将受潮后的电缆静置干燥环境中(放置时间视受潮程度而定，严重时甚至需要半年以上)，由于电缆外层材料具有一定的弹性，并且材料本身存在微孔，在静置过程中水分逐渐向空气中扩散蒸发，由此达到除潮的目的。由于自然排潮所需时间太长，经济性和效率难以保证，因此也会人为干预增加排潮速度，通常采用电流加热和干燥空气联合作用的方法[36]。如图1所示，将受潮电缆两端分别置于密封良好的进气盒和排气盒中，通过导线与外加电源相连，对电缆通入电流加热缆芯；将干燥且无杂质的压缩空气排入进气盒并流入受潮电缆中，从而达到除湿的作用。

图1 电缆排潮系统Fig.1 Cable dehumidification system

无论是自然排潮法还是电流加热和干燥空气联合排潮，都只是暂时将水分从电缆内部排出，使电缆短时恢复干燥状态，但均未从根本上解决水分进入电力电缆的问题。实践证明，采取上述方法干燥后的电缆在重新投入使用后，水分会重新进入电缆形成水树枝，绝缘性能会在短时间内快速退化。对于运行连续性和设备安全性要求较高的电力系统，由于存在无法阻止水分再次侵入电缆的缺点，排潮法已经不适用于现代电力系统中对于受潮电缆的处理。

2.2 修复液注入法

修复液注入是针对水树枝修复而形成的研究方法，目前相关研究可以划分为4个阶段：注入干燥氮气、注入乙酰苯等憎水物质、注入硅氧烷以及注入有机-无机复合修复液。4个阶段修复原理及性能介绍如下：

a)早期Ave、Nannery等学者[37-38]先后提出采用持续注入干燥氮气的方法将电缆中的水分带出电缆内部，水分随干燥氮气排出后，电缆绝缘性能逐渐恢复甚至到达无任何损伤时的水平。但由于干燥氮气只是将水分带走而并没有修复劣化区域的孔隙，在后期使用过程中，外界环境中的水分极易进入电缆内部重新形成水树枝，降低电缆的绝缘性能，如图2所示[39]。

图2 干燥氮气进行修复时电缆介质损耗的变化Fig.2 Changes of cable dielectric loss when using dry nitrogen for repairing

b)也有学者采用注入憎水性化合物的方法进行修复，主要利用化合物自身的憎水性取代电缆内部的水分并填充孔隙，此类修复方式一般以乙酰苯、乙醇和脂肪醇等物质为代表[40-41]。但由于部分憎水化合物介电常数很高，其填充在电缆内部孔隙中，会进一步降低击穿场强。另外由于采用的憎水物质大多数为小分子结构，在扩散作用下，憎水物质会逐渐扩散到外界环境中，电缆内的孔隙会重新暴露在潮湿环境下，继续产生水树枝。

c)注入干燥氮气除湿的方法存在与排潮法同样的缺点，只是单纯排出水分子，而未对水分子侵入的通道进行处理。憎水性化合物虽然在排出水分的同时能够填补内部孔隙，但由于结合度不高以及小分子的原因，憎水性化合物会逐渐扩散，使得水分子侵入通道重新出现。由于运行要求逐年提高，上述2种方法也不适用于服役电缆的缺陷处理。针对干燥氮气和憎水化合物修复的缺点，目前广泛采用能够快速渗入电缆且不易扩散的硅氧烷类物质作为修复液进行注入修复。不同类型的硅氧烷修复液修复原理类似，本文以较为经典的甲基苯基二甲氧基硅烷为例进行介绍。甲基苯基二甲氧基硅烷遇水后，其中的甲氧基极易发生水解反应[42]，水分子中的羟基与甲氧基发生置换，生成一元硅烷醇；当周围环境中过于潮湿时，反应形成的一元硅烷醇会进一步水解生成二元硅烷醇。随后在催化剂的作用下，生成的硅烷醇之间发生聚合反应形成二聚体，并能够与单体和其他二聚体继续反应生成具备大分子网状结构的多聚物。在上述反应过程中，硅氧烷修复液不断与水发生反应，消耗电缆内部的水分，同时生成的多聚物具有与电缆类似的分子结构和介电常数，能够填补水分被消耗后的孔隙，较为有效地防止修复后水分重新进入。采用硅氧烷修复前后电缆的微观形貌对比如图3所示，修复后的水树枝所在区域颜色明显变浅，表明采用硅氧烷修复具有可行性。

图3 水树枝修复前后微观形貌对比Fig.3 The morphologies of water tree aged cables before and after rejuvenation

d)在其他类型修复液中，四川大学周凯团队[42]将一种有机-无机复合的修复液使用在电缆绝缘修复工作中，修复后电缆内部表征水分的羟基特征峰显著降低，并且击穿电压明显提高，证明了该类型修复液的效果。但在文献中并未表述有机-无机复合修复液的具体成分和比例。

硅氧烷类修复液和有机-无机复合修复液在与水反应的过程中产生的有机聚合物能够较好地填补水分子侵入通道，在一定程度上弥补了其他方法的不足，在部分地区已经开始推广应用。但此类方法同样存在缺点，例如：修复过程繁琐并且对修复设备要求较高，容易导致停电时间过长；修复液注入后渗透缓慢，修复液利用率较低。但就目前而言，修复液注入对电缆内部水分的处理仍然具有最佳效果，是修复受潮电缆的最优选择。

2.3 自修复法

自修复技术由于不需要故障定位和停电检修，被认为是目前最具发展潜力的针对电树枝的修复方法。它主要是采用能够自动判断电缆绝缘缺陷并进行自主修复的材料来对电缆进行复原。目前，自修复材料主要分为填充型自修复和本征型自修复2类[43]。

2.3.1 填充型自修复

填充型自修复方法主要是通过微胶囊、微脉管和空纤维等载体包裹愈合剂置于电缆内部，当电树枝发展至微型载体时，载体破裂并释放其中的愈合剂，能够与基体发生交联反应从而修复绝缘，修复原理如图4所示[44]。填充型的修复物质基本只能修复其周边的绝缘缺陷，并且在单次修复后失效，难以实现重复修复。

图4 填充型自修复原理Fig.4 Principle of self-repair method for filling type

在微胶囊应用上，清华大学何金良团队以阴离子聚合原理为基础制备一种能够实现电缆自愈的微胶囊[45]。将分子引发剂2-乙基-4-甲基咪唑引入环氧分子链中，形成自愈聚合物基体，即2-乙基-4-甲基咪唑改性环氧。在环氧树脂中，相对较低的2-乙基-4-甲基咪唑含量足以使其获得自愈能力。微胶囊能够在50～80 ℃的温度范围内和自然工作条件下实现固化。

在微脉管自修复方面，伊利诺伊大学[46]研究了一种微胶囊和微脉管的混合修复方法，通过微脉管网络输送2个阶段的愈合剂到达损伤部位。2阶段愈合剂的快速胶凝能够保留在损伤区域从而修复受冲击产生的微孔和周围受损空间，而嵌入的微胶囊可以愈合微裂缝，促进密封。华威大学[47]则提出基于嵌入式微血管网络的自愈聚合物的制备过程和表征手段，利用3D打印机生产高分辨率、复杂结构的能力来创建独立的微通道网络。由于多个独立的微血管网络均可以使用双组分修复化学物质，不同聚合物体系都具有自修复能力，从而延长材料的使用寿命。通过严重损坏样品的自修复测试表明，受损样品在机械性能恢复方面具有良好的表现。

在空纤维方面，新加坡南洋理工大学[48]研制了基于中空介孔二氧化硅纳米容器(hollow mesoporous silica nanocontainers，HMSs)载体的新型自愈材料(即采用具有微米级通孔的HMSs作为环氧和胺溶液的微容器)，实现了环氧基体的自修复功能。该修复方法虽然目前尚未用于电缆绝缘缺陷的修复领域，但具备一定的适用性，可以通过空纤维等载体包裹修复剂置入电缆内部，在电缆受损时自动识别破损或者结构缺陷，通过载体破裂释放修复剂，实现电缆的自动修复，能够在一定程度上解放人力。但目前基于空纤维等载体的修复方法修复点位较为单一，难以实现对同一位置的多次修复以及点位外其他位置的修复，有一定的局限性。

2.3.2 本征型自修复

本征型自修复方法分为共价键型和非共价键型2类。非共价键修复技术是依靠氢键、金属配位和拓扑结构等分子间的相互作用力实现修复，并且不需要外部的刺激因子的催化。而共价键修复是在外界因素(高温[49]、光照[50]等)的刺激下，实现可逆的“生成”和“断裂”，在不断的反应过程中，实现材料绝缘缺陷的自我修复。

广东电网有限责任公司电力科学研究院[51]提出基于主-客体分子间包和作用原理的修复方法。该方法以Poly-CD为主体分子，HEMA-Ad 为带双键的客体分子，以单取代的 HEA 为柔性单体，在催化剂作用下聚合制得一种具有自愈合行为的智能电缆护套材料 Poly-CD-PHEA，修复效果如图5所示。

图5 自修复前后(24 h)材料的拉伸性能Fig.5 Tensile properties of the material before and after self-repair (24 h)

采用非共价键类型进行修复后，材料的应力和应变能够恢复到原电缆性能的80%及以上。日本东京大学研究团队[52]发现当水和粘土(质量分数约为2%～3%)与非常小比例(质量分数约为0.4%)的有机成分混合时，能够迅速形成透明的水凝胶。在实践中采用具有多个粘合末端的树枝状大分子与粘土，制备了自修复率达到100%的凝胶，具有良好的修复作用，但这项技术尚未在电力电缆材料的绝缘自修复领域大范围应用。

3 电缆终端接头修复技术

早期针对电蚀痕迹的现场处理方法一般是清洁电缆终端接头表面烧蚀物后涂抹硅脂恢复安装，但是终端接头表面电蚀痕迹仍然存在，无法做到及时彻底处置，难以满足长期运行的需要。后续针对简单涂抹硅脂的修复思路进行了优化。对于轻度损伤的终端接头，深圳供电局有限公司[53]研究并公开了一种环网柜终端接头修复装置及方法。该方法采用打磨、抛光、清洁、涂胶等工艺，将预制套筒安装在终端接头上(套筒与终端接头之间通过胶水粘合以修复损伤的终端接头)，可以解决轻度受损的环网柜终端接头维护问题。但该方法会改变打磨处外型原有弧度，打磨处预制套筒与终端接头之间缝隙较大，贴合不紧密，最终导致该处形成对外放电通道。

为改进上述缺点，深圳供电局有限公司继续提出一种改进后的环网柜终端接头现场修复技术[54]，包含确定是否具备修补条件、清洁杂质、采用热固性环氧树脂填补缺损、打磨平整、喷涂绝缘树脂增强性能5个步骤。选取6组受损的终端接头在修复前后进行工频耐压试验，修复中的终端接头如图6所示。

图6 打磨后的10 kV电缆终端接头Fig.6 10 kV cable terminal joint after grinding

对修补后的终端接头进行工频耐压试验，试验结果如图7所示。可以看出修复后的终端接头耐压能力明显提高，耐压性能平均提高超过30%，证明了打磨修补方法的有效性。但打磨修补的方法很难彻底清除终端接头表面由于电蚀形成的碳化颗粒，并且在打磨平整的环节耗时较长，难以满足快速恢复供电的需求，同时打磨修补方法修复后终端接头长期运行的可靠性还未得到验证。

图7 修复前后工频耐压试验(60 s)Fig.7 Power frequency withstand voltage test before and after repair(60 s)

4 结论

本文针对电力电缆及终端接头的劣化问题，围绕劣化机理和修复技术展开研究，总结了电力电缆中电树枝和水树枝的诱发和生长机理，梳理了电缆终端接头劣化的原因。讨论了劣化后修复技术的研究进展，介绍了针对水树修复的排潮法和修复液注入法、针对电树修复的填充型和本征型自修复方法、针对电缆终端接头的打磨涂覆法等修复技术：①主流的水树枝修复方法——修复液注入法，存在修复慢、注入效率低、造成长时间停电等问题；②电树枝自修复法可以在缺陷初期进行修补，抑制缺陷的进一步发展，但目前现场应用较少，其实用性还有待进一步验证；③电缆终端接头绝缘劣化的修复以打磨修复为主，可靠性低、修复时间长、二次故障概率高，缺少能够快速修复的技术手段。

针对存在的问题，未来电力电缆及终端接头的修复技术可从以下方面开展研究工作：

a)在试验和理论研究方面，目前针对水树枝和电树枝的生成和发展原因还没有系统且全面的解释，需要进一步观察电压、温度、应力等因素的影响，深入揭示二者的生长机理，从而更具针对性地开展电缆绝缘的劣化修复技术研究。

b)在电缆绝缘劣化修复技术方面：针对注入修复液修复方法，需要研究如何提高修复液的扩散效率和均匀程度；而对于自修复方法，则需加快将实验室研究成果推广至现场应用的进度，以验证其长期性能并做针对性改进。此外，修复液和添加剂等修复材料在绝缘内部的驻留问题、修复后在长期运行环境下的电气性能等问题都需进一步关注。

c)在10 kV电缆终端接头修复方面现有研究较少，且针对终端接头的修复方法在停电条件下才能开展，对供电可靠性有着巨大影响。需要针对普遍缺陷，研发具有针对性的只需短时停电甚至不停电的现场修复装置，从而大幅减少停电时间和经济成本。