直流叠加冲击电压下XLPE/EPDM界面的空间电荷特性

在直流输电线路中,电缆线路易受到操作或雷电过电压的侵扰,导致线路在直流电压的基础上叠加冲击电压,再加之电力设备绝缘的感/容效应,导致各元件间的电磁能量转换过程造成线路系统发生震荡,产生上百乃至上千赫兹的高幅值冲击电压波,严重影响电力设备绝缘长期运行可靠性。为此基于实验室已有的直流叠加冲击电压下PEA法空间电荷测量系统,分别测量了直流电压、冲击电压、直流叠加冲击电压作用下XLPE/EPDM复合介质中空间电荷特性。实验结果表明,在直流电压作用下,随着电场的升高,两种介质的电导率特性发生反转,导致界面电荷量逐渐发生变化;冲击电压作用下,正冲击导致界面处出现负电荷的积累,负冲击导致则界面处出现正电荷的积累,电荷量会随着场强增大而增加;当直流叠加同极性冲击,等效直流电场倍增,由两种材料电导率大小的反转导致界面电荷呈现先减小后反向增加趋势;当直流叠加异极性冲击,在叠加期间,由于等效直流电场的降低以及暂态电场极化的影响,导致界面电荷减少。

电缆与附件界面涂敷料的性能可靠性及选型方法研究

电缆附件的安装过程中,涂覆硅脂起到了良好的润滑和密封的作用,但硅脂对附件橡胶绝缘的溶胀特性,很大程度上影响了电缆附件界面的长期可靠性。目前,硅脂种类繁多,附件厂家使用各异,而对涂覆硅脂的选型并无标准可依。为此选用附件安装常用的9种涂覆硅脂,首先通过硅橡胶增重试验筛选出3种抗溶胀性能优异的硅脂。然后针对这3种硅脂,进一步深入研究了其电气、机械、抗潮湿及抗电晕老化性能。结果表明:对于二甲基类硅脂,高粘度和引入苯基侧基可以降低其对硅橡胶的溶胀,改善了硅橡胶的机械性能;全氟聚醚类润滑脂与二甲基类硅脂相比具有更为优异的抗溶胀性能、化学惰性和优良的热稳定性,涂敷此类润滑脂的硅橡胶在不同老化方式下能保持优异的机械性能。但直流下涂敷极性较高的硅脂使得硅橡胶和交联聚乙烯界面空间电荷积聚较多,故此类硅脂不适用于直流电缆附件的界面涂敷料;潮湿环境下,涂敷无机掺杂型硅脂的硅橡胶介电常数变化较大,使得这种硅脂不适用于附件受潮情况。

直流叠加冲击电压下PEA法空间电荷测量系统的研制

在直流输电线路中,电缆线路易受到操作过电压与雷电过电压的侵扰,导致线路在直流电压的基础上叠加冲击电压,使绝缘层空间电荷积聚发生变化。为了研究冲击电压叠加对直流电缆线路运行中电荷积聚的影响,本文在传统的电声脉冲法上进行改进,结合等效电路进行公式推导与Pspice仿真,合理选取测量系统中阻容元件的参数取值,研制了一套直流叠加冲击电压下PEA法空间电荷测量系统,并测量了XLPE试样在直流叠加冲击电压下的空间电荷特性。结果表明:试样受到的冲击电压与直流电压均达到了极高的耦合效率,空间电荷特性表明叠加同极性冲击电压比异极性冲击电压更能够促进同极性电荷的注入和迁移。

潮湿环境下涂覆硅脂的电缆附件界面性能研究

电缆与附件绝缘的复合界面运行环境复杂,受到电、热、环境湿度联合作用,是电缆运行的薄弱环节。电缆附件安装过程中界面处涂覆硅脂对附件运行也存在显著影响。本文对涂覆硅脂的附件主绝缘SIR材料进行静置、潮湿、电晕、潮湿协同电晕多种老化形式的老化,研究了潮湿环境对涂覆硅脂附件界面性能的影响。结果表明:不同老化形式在不同程度上影响了涂覆硅脂SIR的表面形态,电晕与潮湿-电晕协同老化条件下硅橡胶表面受到破坏;潮湿-电晕老化条件下硅橡胶的分子主链侧链均出现了明显的断裂,对SIR力学性能的劣化程度最高。

电缆附件用涂覆硅脂的特性及其研究现状

本文首先从硅脂的组成、分类入手,根据电缆附件的需求得到电缆附件涂覆硅脂的性能要求,并针对电缆附件常用的两种硅脂——普通硅脂与氟化硅脂进行分类描述,最后总结了国内外电缆附件用涂覆硅脂的研究现状和硅脂的筛选方法。