CXLPE電纜絕緣中樹(shù)枝狀老化特性

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valueengineering 1電纜絕緣電化的原理分析 在同一個(gè)電纜絕緣系統(tǒng)中，老化的因素會(huì)使絕緣材料的特性產(chǎn) 生不可逆轉(zhuǎn)的改變，并且會(huì)影響到絕緣性能。從實(shí)際線路歸納電纜 的老化原因和老化形態(tài)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)局部放電、電樹(shù)枝和水樹(shù)枝 的產(chǎn)生是影響電纜絕緣性能降低的幾種常見(jiàn)的因素，且出現(xiàn)這種現(xiàn) 象的頻度較高，以下對(duì)幾種老化的機(jī)理進(jìn)行分析： 1.1水樹(shù)枝老化機(jī)理分析水樹(shù)枝老化是電纜老化的常見(jiàn)現(xiàn) 象，水樹(shù)枝在電纜中出現(xiàn)會(huì)造成電纜的局部應(yīng)力增高，局部應(yīng)力增 高也可能會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生電樹(shù)枝，在高溫的作用下，水樹(shù)枝會(huì)發(fā)生氧 化作用，結(jié)果會(huì)造成電纜吸水性增大，導(dǎo)電性增高，最終有可能產(chǎn)生 熱擊穿；在低溫的作用下，水樹(shù)枝則有可能會(huì)轉(zhuǎn)化為電樹(shù)枝。 1.2電樹(shù)枝老化機(jī)理分析電樹(shù)枝的產(chǎn)生是由于絕緣材料中含 有雜質(zhì)，在場(chǎng)強(qiáng)集中的地方發(fā)生局部放電的現(xiàn)象，具有樹(shù)枝狀痕跡慢 慢伸展至全

為了研究交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣電劣化引發(fā)電樹(shù)枝后對(duì)材料聚集態(tài)的影響,通過(guò)差示掃描量熱法技術(shù)對(duì)劣化前試樣、松枝狀電樹(shù)枝、稠密枝狀電樹(shù)枝、稀疏叢狀電樹(shù)枝及叢林狀電樹(shù)枝試樣的電樹(shù)區(qū)域與非電樹(shù)區(qū)域進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)電劣化后材料的熔融峰溫均低于劣化前試樣;各種類型電樹(shù)枝電樹(shù)區(qū)域的熔融熱焓均高于非電樹(shù)區(qū)域,而各類電樹(shù)枝電樹(shù)區(qū)域與非電樹(shù)區(qū)域材料的熔融熱焓均低于劣化前材料的熔融熱焓;對(duì)比電樹(shù)區(qū)域與非電樹(shù)區(qū)域,得到電樹(shù)區(qū)域材料的結(jié)晶峰半峰寬均低于非電樹(shù)區(qū)域。

根據(jù)脈沖電流法的測(cè)量原理,設(shè)計(jì)了可用于xlpe電纜絕緣中電樹(shù)枝放電連續(xù)測(cè)試的局部放電測(cè)量系統(tǒng),并利用典型電暈?zāi)Ｐ蛯?shí)驗(yàn)證實(shí)了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。組建了實(shí)時(shí)顯微數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)對(duì)電樹(shù)枝引發(fā)和生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。結(jié)果表明:整個(gè)系統(tǒng)滿足電樹(shù)枝生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)時(shí)觀測(cè)與局部放電連續(xù)測(cè)量的要求,為研究xlpe電纜絕緣中電樹(shù)枝引發(fā)與生長(zhǎng)機(jī)理及其局部放電特性提供了實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)。

首先介紹了由“直流分量法”、“交流疊加法”和“損耗電流測(cè)量法”三者結(jié)合起來(lái)的綜合判斷方法,然后重點(diǎn)論述了交流疊加法的具體實(shí)現(xiàn)方案。基于3種方法的綜合應(yīng)用,制成的裝置可以在不改變電力系統(tǒng)接地方式的情況下實(shí)現(xiàn)xlpe電纜水樹(shù)老化狀況的在線檢測(cè)。

狀態(tài)評(píng)估與在線監(jiān)測(cè) 1 基于xlpe電纜絕緣老化診斷的 設(shè)備管理和壽命評(píng)估 王立 1 李華春 1 霍振星 2 高宇 2 杜伯學(xué) 2 （1.北京市電力公司電纜公司北京100027 2.天津大學(xué)電力系統(tǒng)仿真控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津300072） 摘要xlpe電纜被廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)中，電力電纜設(shè)備在逐年增加。由xlpe電纜水樹(shù) 枝老化所引起的絕緣故障已成為研究人員首要關(guān)心的問(wèn)題。本文主要以殘留電荷和泄漏電流 診斷方法為例，敘述了基于xlpe電纜老化診斷的設(shè)備管理和壽命評(píng)估技術(shù)。 關(guān)鍵詞xlpe電纜殘留電荷法泄漏電流法經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)壽命評(píng)估 1引言 自xlpe電纜問(wèn)世以來(lái)，因其與of電纜相比，具有不需要供油設(shè)備、阻燃性能好、安裝維 護(hù)方便和機(jī)械電氣性能好等優(yōu)點(diǎn) [1] ，在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，目前我國(guó)正在或者將敷設(shè)的電 纜絕大多數(shù)為xlpe電纜

高壓電纜絕緣老化在線診斷方法

絕緣老化是引起高壓交聯(lián)聚乙烯(簡(jiǎn)稱xlpe)電纜線路故障的主要原因,為探討此問(wèn)題,概述了國(guó)內(nèi)外高壓xlpe電纜線路在運(yùn)行中絕緣老化引起系統(tǒng)故障的統(tǒng)計(jì)情況,就xlpe電纜絕緣老化現(xiàn)象進(jìn)行了剖析,并提出了相關(guān)的建議。

一、引言xlpe電纜由于結(jié)構(gòu)輕便、易于彎曲、電氣性能優(yōu)良、耐熱性能好、傳輸容量大、安裝敷設(shè)方便和附件接頭簡(jiǎn)單,xlpe電纜工藝可連續(xù)擠出、生產(chǎn)效率高,過(guò)程采用計(jì)算機(jī)可控,特別是沒(méi)有充油紙絕緣電纜的漏油而引起火災(zāi)或?qū)Νh(huán)境造成污染的危險(xiǎn),維護(hù)和保養(yǎng)活動(dòng)也大大的減少。當(dāng)前xlpe電纜已普遍被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可并確立其在世界范圍內(nèi)的中高壓電力電纜的主導(dǎo)地位。本文簡(jiǎn)要地回顧一下這個(gè)過(guò)程后,再討論中壓xlpe絕緣料面臨水樹(shù)老化的挑戰(zhàn)。ldpe首先作為絕緣材料用于電力電纜的初次嘗試在1939年。然而直到1950年底ldpe才真正奠定了自己作為

電力事業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)供電可靠性和用電安全性都提出了更高的要求,電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要部分,其絕緣老化問(wèn)題一直都是電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期研究的一個(gè)復(fù)雜課題。本文主要對(duì)電纜絕緣老化和絕緣診斷系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要介紹。

水樹(shù)老化XLPE電纜絕緣修復(fù)技術(shù)應(yīng)用及展望

熱老化過(guò)程不但會(huì)影響交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣的電磁學(xué)和物理化學(xué)性能,還對(duì)絕緣內(nèi)水樹(shù)的產(chǎn)生與生長(zhǎng)有著一定的影響。通過(guò)研究熱老化過(guò)程對(duì)xlpe電纜絕緣中的水樹(shù)現(xiàn)象的影響,以及在幾個(gè)有可能的影響因素當(dāng)中,哪個(gè)因素對(duì)水樹(shù)現(xiàn)象的影響最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在與xlpe電纜絕緣的熱老化有關(guān)的各種因素對(duì)水樹(shù)現(xiàn)象的影響中,熱氧化對(duì)xlpe電纜絕緣表層水樹(shù)的產(chǎn)生和生長(zhǎng)的影響最大。盡管熱氧化所引起的缺陷有可能就是xlpe電纜絕緣中水樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中的起始點(diǎn),但是它在一定程度上抑制著水樹(shù)的成長(zhǎng),甚至有著"水樹(shù)延遲效果"的美稱。

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜形成樹(shù)枝的特性 電樹(shù)枝的特性 電樹(shù)枝的特性可歸納以下幾點(diǎn)： （1）電樹(shù)枝的產(chǎn)生必須有局部的高場(chǎng)強(qiáng)。 （2）電樹(shù)枝的引發(fā)與材料的本征耐電強(qiáng)度有關(guān)。 （3）交變電場(chǎng)的機(jī)械應(yīng)力引發(fā)電樹(shù)枝。 （4）氣隙的存在是電樹(shù)枝生成的前提。 （5）雜志的存在可誘發(fā)雜質(zhì)電樹(shù)枝。 （6）電樹(shù)枝中伴有局部放電。 （7）電樹(shù)枝引發(fā)后，發(fā)展較快。 （8）電樹(shù)枝放電使介質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降。 （9）電樹(shù)枝的發(fā)展與電壓形式和溫度有關(guān)。 水樹(shù)枝的特性 水樹(shù)枝的特性可歸納為如下幾條： （1）必須同時(shí)存在電場(chǎng)和水分，才能引發(fā)和形成水樹(shù)枝。 （2）具有直徑為數(shù)微米的樹(shù)枝狀充水微觀空隙組成。 （3）水樹(shù)枝能在低于電樹(shù)枝的場(chǎng)強(qiáng)下產(chǎn)生。 （4）水樹(shù)枝受雜質(zhì)影響很大。吸濕性雜質(zhì)和絕緣中缺陷、空隙等是水樹(shù)枝引發(fā)的起點(diǎn)。 （5）水樹(shù)枝的成長(zhǎng)因頻率增加而加快，直流下很難產(chǎn)生或者無(wú)水樹(shù)枝產(chǎn)生。 （6）水樹(shù)枝中

半結(jié)晶高聚物中的電樹(shù)枝特性遠(yuǎn)比純脆性或柔性聚合物復(fù)雜,源于材料中的結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)兩相共存。在厚絕緣交聯(lián)聚乙烯(xlpe)中還存在不均勻結(jié)晶和微孔高度集中,以及殘存應(yīng)力,導(dǎo)致電樹(shù)枝特性更加復(fù)雜。本文提出利用生長(zhǎng)速度比和擴(kuò)展系數(shù)兩個(gè)新參數(shù)來(lái)研究xlpe中的電樹(shù)枝生長(zhǎng)規(guī)律。根據(jù)xlpe電纜絕緣中電樹(shù)枝結(jié)構(gòu)特征和生長(zhǎng)特性,研究了電樹(shù)枝的影響因素和絕緣中的四種亞微觀絕緣結(jié)構(gòu)弱點(diǎn),分析了微孔集中、大球晶邊界及結(jié)晶排渣、應(yīng)力、電場(chǎng)局部集中所導(dǎo)致的電樹(shù)枝在絕緣內(nèi)側(cè)的迅速擴(kuò)展現(xiàn)象,提出了超高壓xlpe電纜發(fā)展所必須解決的亞微觀絕緣結(jié)構(gòu)缺陷在電纜絕緣內(nèi)側(cè)集中問(wèn)題及其對(duì)策。

介紹了高聚物絕緣材料中電樹(shù)枝老化的現(xiàn)象、影響因素及研究現(xiàn)狀。進(jìn)行了重頻(~300hz)納秒脈沖(半高寬70ns)下有機(jī)玻璃電樹(shù)枝老化特性的試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)施加負(fù)電壓。主要研究了在不同頻率下、不同電場(chǎng)強(qiáng)度條件下有機(jī)玻璃中電樹(shù)枝生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)形態(tài)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重頻脈沖下在有機(jī)玻璃上施加電壓越高,電樹(shù)枝增長(zhǎng)速度越快;電樹(shù)枝的初始生長(zhǎng)速度隨著頻率升高而變快;電樹(shù)發(fā)展普遍存在滯脹期;頻率高后,叢林狀電樹(shù)產(chǎn)生的概率增加;實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)有的試樣高頻下針尖附近出現(xiàn)裂紋,然后生長(zhǎng)出樹(shù)枝。

ZR_BV阻燃電纜絕緣材料熱老化壽命研究

交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化及其診斷技術(shù)

絕緣材料在使用一定的年限以后,絕緣性能都會(huì)呈現(xiàn)一定程度的劣化,這被稱為"絕緣老化"。絕緣材料的老化原因是多樣的、復(fù)雜的,最具代表性的主要有:熱老化、機(jī)械老化、電壓老化等。絕緣材料老化的表現(xiàn)主要有絕緣電阻下降、介質(zhì)損耗增大等,對(duì)老化了的絕緣材料進(jìn)行顯微觀察,可以發(fā)現(xiàn)樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)存在。

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本文分析了電纜及其附件絕緣老化原因和形態(tài),敘述了xlpe電纜絕緣老化的機(jī)理。指出對(duì)高壓電纜附件和缺乏徑向防水構(gòu)造的xlpe電纜需重視絕緣老化問(wèn)題.最后,對(duì)絕緣老化檢測(cè)方法作了探討.

為評(píng)估船用電纜的絕緣性能,通過(guò)理論分析建立丁苯橡膠熱氧老化過(guò)程交聯(lián)反應(yīng)方程和硬度分析方程說(shuō)明其性能與硬度之間的密切聯(lián)系,揭示船用丁苯橡膠電纜絕緣層在老化后硬度逐漸增大的變化規(guī)律.采用快速熱老化試驗(yàn)證明理論分析的結(jié)果.該研究可為船用電纜使用壽命的快速評(píng)估提供新的思路.

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