高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数对挤出特性影响的仿真研究

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过仿真模拟的方法研究了高压电缆交联聚乙烯绝缘料的黏度参数对挤出特性的影响,提出利用绝缘料挤出最高温度-挤出口流率曲线反映不同黏度参数下的挤出特性变化规律。结果表明,最高温度随着挤出口流率增大而升高,零切黏度和松弛时间对最高温度-挤出口流率曲线的斜率影响最大,幂律指数次之,温度系数影响最小。其中,零切黏度和幂律指数与挤出口流率和最高温度的关系均为正相关,且零切黏度增大到一定值后挤出口流率不再明显增大而最高温度持续提升;松弛时间和温度系数与挤出口流率和最高温度的关系均为负相关,且温度系数较小挤出特性较好。最终,根据实际电缆绝缘料挤出生产需求,提出了绝缘料黏度参数的适宜范围。该文可为国产高压电缆交联聚乙烯绝缘料的研发和挤出成型技术的提升提供重要数据支撑与理论依据。

交联副产物对交联聚乙烯电缆绝缘材料介电性能影响研究

研究了苯乙酮、α-甲基苯乙烯和异丙醇三种交联副产物对交联聚乙烯(LDPE)电缆绝缘材料中空间电荷形成和电导率的影响。结果表明,对LDPE电导率影响最大的是异丙醇,其次是α-甲基苯乙烯和苯乙酮。这一结果可能是由于异丙醇使电极附近形成异电荷,使得金属-介电界面附近的电场增强,导致电流值增大。电缆中交联副产物的含量与电缆的电气性能密切相关。随着副产物含量的增加,电缆的导电性增大,绝缘性能降低。同时,也会加剧空间电荷的积累。在所有样品中均发现了同电荷,而异电荷仅在异丙醇浸泡的LDPE样品中出现。当副产物存在于LDPE中时,观察到电导率值的变化,交联副产物提高了LDPE中的电荷迁移率。

影响电缆用交联聚乙烯绝缘使用因素

通过试验数据分析,讨论了对交联聚乙烯绝缘电缆(以下简称XLPE电缆)使用中的影响因数,通过对影响因数分析,在使用中可采取必要的保护措施,确保使用价值最大化。

交联纳米材料/聚乙烯复合型电缆绝缘性修复

交联纳米材料/聚乙烯复合型电缆很容易出现水树、老化现象,导致发生绝缘性失效引起的击穿事故,进而影响电力传输的安全稳定性。设计交联纳米材料/聚乙烯复合型材料电缆绝缘性修复实验,并验证其效果。实验采用YJLV22-8.7/10kV-3*50 XLPE电缆,材料为交联纳米材料/聚乙烯复合型,在NaCl溶液中进行加速老化。采用水针电极插入的方法对电缆内部材料进行电荷注入,将修复液注入电缆内部,完成电缆材料的注入传导处理。为检测绝缘性修复效果,进行测试实验。实验结果表明,这种针对交联纳米材料/聚乙烯复合型绝缘电缆修复技术,修复一周后电缆整体的绝缘性能仍会逐渐增强,tanδ会不断下降。修复一个月后,电缆整体tanδ逐渐趋于稳定,绝缘电阻也逐渐趋于稳定,场强与附近电缆绝缘场强接近,抗水树性能增加,且介损及泄漏电流明显下降,耐压水平提升,更适合未来电网发展。

交联聚乙烯电缆绝缘试验样品热处理后热效应研究

基于差示扫描量热法(DSC)在电缆热历史分析中的应用,进一步研究具有不同热历史的交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热效应及其变化规律,可帮助分析电缆绝缘实际运行中的受热情况。将电缆绝缘试验样品置于不同温度和时间条件下热处理,以模拟电缆绝缘的不同受热过程,然后采用DSC测量热处理后的绝缘试验样品在升温过程中产生的热效应,对比分析得出热处理温度和时间与DSC一次加热曲线的关系,试验结果表明,DSC一次加热曲线中吸热峰的数量、大小、峰值温度,及氧化诱导期等与试验样品的热处理温度、时间和氧气环境密切相关,尤其依赖热处理温度,可为初步分析电缆运行中是否发生过载或短路故障提供依据。

添加剂及其含量对交联聚乙烯高压电缆绝缘材料性能影响

为优化高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料配方,采用凝胶萃取、热延伸、转矩流变仪和失重法研究材料交联特性,采用红外光谱表征XLPE热氧老化特性,并测试了XLPE的力学性能和电学性能。结果表明,随交联剂过氧化二异丙苯(DCP)含量增大,XLPE凝胶含量及交联速率增大、力学性能变化较小、交流击穿强度的温度敏感性降低。优先考虑交联特性,确定DCP含量为1.8 phr。随抗氧剂含量增加,XLPE交联度降低、热延伸率稍有提高。相比单独使用0.3 phr抗氧剂300的XLPE,抗氧剂1010和1035各以0.15 phr复配使用可发生协同作用,从而更显著地抑制XLPE中羰基的形成和热氧老化,还可以在不降低交联度的前提下,改善XLPE抗焦烧性,避免预交联对XLPE性能的影响,且该材料具有更优的击穿强度温度特性和更低的介电损耗。

炭黑填充的交联聚乙烯—用作10kV架空电缆绝缘料

交联聚乙烯已广泛用作电线电缆绝缘,填充适量的炭黑,可改进其耐候性,并保持其应有的耐电痕性。本文讨论了这种材料用作架空电缆(10kV)绝缘时的性能与炭黑量的关系。

交联聚乙烯绝缘电力电缆及其安装解析

电力电缆是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的任务。和架空线路相比,其具有运行可靠、不易受外界影响、不占地面空间等优点。电力电缆主要有油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆等几种。其中,交联聚乙烯绝缘电力电缆因其具有电气绝缘性能好、机械强度高,抗酸碱、耐腐蚀、耐热性能好、允许工作温度高、故障少及接头制作工艺相对简单等优点,在生产实践中得到了广泛应用。

高压直流电缆用可交联聚乙烯绝缘材料

回顾我国高压直流(HVDC)电缆的发展历史,介绍了高压直流电缆用交联聚乙烯材料的应用现状;通过分析交联聚乙烯绝缘材料的性能,发现目前高压直流电缆用聚乙烯在电气性能、机械性能等方面具有显著优势,但在空间电荷效应、温度梯度效应及老化性能上仍存在着不足之处;从消除空间电荷影响、提高材料纯度的角度提出开发我国国产化高压直流电缆交联聚乙烯材料的改进思路,为我国高压直流电缆用绝缘材料的进步提供理论依据和现实参考。

交联聚乙烯电缆绝缘老化的检测技术研究

交联聚乙烯电缆在现代电力系统中的应用较为普遍,而绝缘老化问题是交联聚乙烯电缆使用过程中的常见问题,因此需要及时解决该问题,以保证电力系统的使用安全。以交联聚乙烯电缆绝缘老化的原因和危害为切入点,分析交联聚乙烯电缆绝缘老化的检测技术,对绝缘电阻测量、直流耐压试验检测、泄漏电流测量等技术进行论述,并对检测技术的未来发展进行展望,包括智能化检测、定点跟踪检测、大数据辅助检测等,以服务电力系统管理。

高压交联聚乙烯电缆护套绝缘故障检测与优化系统

为了监测高压交联聚乙烯电缆护套绝缘故障并对其进行科学优化,设计了一种基于差频法的新型交联聚乙烯电缆护套绝缘故障检测与优化系统。该系统主要对XLPE电力电缆因水分支引起的绝缘老化进行监测和分析,并通过仿真实验得出最终的检测结果。结果表明,该系统能够准确、连续地监测高压XLPE电缆护套的绝缘故障,并对其进行科学优化,从而使XLPE电力电缆为电力系统的安全稳定运行提供依据。

交联聚乙烯绝缘电缆绝缘热收缩不合格的原因分析

交联聚乙烯绝缘电缆被广泛应用于电力系统工程建设中,但在实际检测过程中,经常会出现交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘热收缩试验不合格的情况,一旦将不合格产品投入使用,将会影响线路安全稳定运行。文章对绝缘热收缩的试验方法进行阐述,结合实际案例,从电缆料质量、挤塑方式、冷却方式等方面出发,分析试验不合格的原因,为提升交联聚乙烯绝缘电缆产品质量提供参考。

交联聚乙烯电缆绝缘老化超低频介损试验及评价研究

快速精确地掌握交联聚乙烯电缆绝缘老化情况及寿命,能够协助供电经营单位准确作出判断,保障供电系统安全平稳工作。本文根据判断交联聚乙烯电缆老化速度的理论基础测量导线的超低频介损值试验,鉴于我国导线材质、设计以及生产工艺和外国有区别,使用标准来确定导线老化速度也会显得不恰当,本文提供了最佳判断阈值的确定方法,并对这方面的实测数据进行调整,以此获得更准确的分类判断阈值。

芳香族化合物含量对交联聚乙烯绝缘电树枝及局部放电特性的影响

为研究芳香族化合物(aromatic compounds,ACs)添加剂含量对交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)绝缘电树枝劣化与局部放电特性的影响,制备了含有不同含量ACs添加剂的XLPE绝缘,探究了其在交流电压下电树枝生长形貌与局部放电特性。研究结果表明:ACs添加剂减弱了XLPE绝缘局部放电强度,抑制电树枝生长速率,增强绝缘耐电树性能,提升工频击穿场强;但过高的含量会使XLPE绝缘耐电树特性和击穿场强均出现下降趋势。基于密度泛函理论计算了ACs添加剂的静电势分布与激发态能级,表明此类添加剂利用局部放电产生的紫外波段能量引发夺氢反应,促进绝缘低密度区内的聚乙烯分子链进行再交联反应,形成网状分子链结构,阻止绝缘低密度区扩大,进而抑制绝缘电树枝劣化。

以礼河长竖井220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆试验

介绍云南以礼河四级电站复建工程地下厂房长竖井高压220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆高压试验流程、方法、判据。对220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的整体设计制造进行投运前的检测。高压电力电缆是高压电力输送的主要载体,其运行质量对高压电网的稳定性及可靠性都有较大影响。因此,必须切实做好试验和检测工作,发现问题及时处理,保证高压电力电缆时刻处于最佳的工作状态,提升供电质量。

交联聚乙烯直流电树枝降压阶段的局部放电特性

电树枝是交联聚乙烯(XLPE)高压直流电缆的典型缺陷,有效检测电树枝对电缆绝缘状态评估至关重要。为此对含有电树枝的XLPE针-板绝缘试样进行直流局部放电实验,分析不同阶段下的局部放电特性以及电压参数对放电特性的影响。实验发现:含电树枝的试样在降压过程中会出现局部放电现象,不含电树枝的试样则不会放电;降压过程中的放电具有良好的重复性,对电树枝尺寸无明显影响,且放电脉冲极性与恒压阶段的相反。该实验现象表明利用降压阶段的局部放电检测,可为高压直流电缆电树枝的评估提供一种有益的尝试。此外,实验表明多次局部放电可能导致通道电导率增加,放电熄灭电压增大。不同电压参数下的降压阶段实验结果表明:更高的直流电压,合适的降压速率可以增加放电次数;针电极为负极性时平均放电量更高;恒压时长对放电特性没有显著影响。采用数值仿真分析了降压前后绝缘区域的电场分布,结果表明降压前期,泊松电场的衰减速率低于外施电场的衰减速率,使得针尖附近形成场强较高的反向电场,从而导致降压过程中的局部放电。

架空交联聚乙烯绝缘铝电缆和裸铝绞线载流量的研究

通过试验研究及理论分析发现在各自的工作温度下 ,架空绝缘铝电缆的允许载流量比相同截面铝绞线的载流量大。

高压电缆交联聚乙烯绝缘的关键性能与基础问题

高压电缆是城市输电网的关键电力装备,是海上风电输送到陆地电网、实现新能源大规模利用的关键电力装备。然而,高压电缆用交联聚乙烯绝缘料是我国高压电缆生产的“卡脖子”关键电工材料。高压电缆交联聚乙烯绝缘料的生产与应用全流程涉及多步骤、多结构、多性能。该文梳理高压电缆交联聚乙烯绝缘料的4个关键性能,凝练出高压电缆交联聚乙烯绝缘的5个基础科学问题。通过基础问题探讨,旨在推进我国高压电缆交联聚乙烯绝缘料基础理论的研究及自主研发进程。

以氯化聚乙烯改性交联聚乙烯作为直流电缆绝缘的研究

以少量氯化聚乙烯(CPE)改性交联聚乙烯(XLPE)，用电声脉冲法测量了试样中的空间电荷分布，研究了CPE含量与空间电荷的关系，确定了降低空间电荷的最佳含量，研究了CPE对试样直流预压短路树枝起始电压的影响，当CPE含量为1%时，XLPE的50%直流预压短路树枝起始电压决定直流电压的极性，分别可提高42.3%和35.5%。最后作者还测量了试样的其他介电性能，计算了空间电荷畸变的电场强度，分析和讨论了相关的机理。

35kV钢芯铝绞线交联聚乙烯架空电缆的设计

介绍一种以圆形紧压的钢芯铝绞线为线芯 ,以交联聚乙烯为绝缘的架空电缆的结构设计及计算 ,以满足35 k V大跨距架空线路的应用。