抗水树XLPE绝缘加速水老化特性研究

为探究湿式海缆在海水环境中长期运行时抗水树交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料的水老化特性,对海底电缆开展了抗水树绝缘材料的加速水老化试验。通过步进应力法对绝缘样品水老化后的击穿特性进行测试,并在电缆样品经历加速水老化后评估其使用寿命结束阶段的剩余介电强度。测试结果表明,试验电缆的牌号为LH4201R抗水树绝缘料在加速水老化试验后通过了标准要求的击穿场强,该抗水树绝缘料适用于海上风电阵列电缆。

新型抗水树聚乙烯绝缘电缆料的研究

水树老化是塑料电力电缆在潮湿的环境下诱发击穿的重要原因 ,本文以适量的EAA和三梨糖醇对聚乙烯和交联聚乙烯样品进行了改性 ,研究了样品的水树形成规律。水树的形成概率和长度一般都随实验电压和时间的增加而增加 ,并且发现改性样品可以有效地抑制水树的形成 ,有望据此研制新型抗水树绝缘电缆料。通过对实验样品进行tanδ -V特性实验 ,找到了tanδ与水树形成概率和长度之间的定性关系。水树越明显 ,则tanδ越大 ,可以为检测材料中水树的程度提供依据。通过对发生水树的样品在真空状态下注入基金项目 :国家自然科学基金资助项目 ( 5 97770 0 1)。ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina( 5 97770 0 1) .变压器油 ,可以使材料的介电性能得以恢复 。

抗水树XLPE电力电缆的工频击穿特性

为检验电缆材料是否具有抗水树枝能力,建立抗水树枝材料性能试验手段和评价程序,在同一制造厂分别采用5种不同电缆绝缘料,生产同一绝缘结构的电缆,并制作成90个电缆试样。在相同试验条件下,进行14d负荷循环、120d加速老化、180d加速老化、360d加速老化和480d加速老化试验,然后对老化前原始样和老化后电缆试样共6种不同老化状态的电缆试样进行工频逐级击穿,试验研究XLPE电力电缆工频击穿特性。试验结果表明:普通电缆绝缘料制造的XLPE电力电缆工频击穿特性相对抗水树电缆绝缘料制造的XLPE电力电缆工频击穿特性存在明显差异,抗水树XLPE电力电缆经过480d加速老化试验后仍保持较好的工频击穿特性,安全运行寿命较长。

新型抗水树电缆料的空间电荷和吸水特性的关系

研究了聚乙烯及其改性聚乙烯在不同实验条件下的吸水特性。测定了在交、直流电场下吸水后实验样品的空间电荷分布。结果发现 ,尽管适量的EAA加入使聚乙烯的吸水率增加 ,但却可以间接地抑制聚乙烯中空间电荷的形成。解释了在两种不同极性的直流电场实验时吸水率差异的原因 。

抗水树交联电缆运行安全性研究

为降低水树在中、高压电缆运行过程中的生长速度,将乙烯丙烯酸(EAA)共聚物、二亚苄基山梨糖醇(DBS)助剂加入交联聚乙烯(XLPE)基料中合成新型电缆绝缘料配方。在160℃进行混合、压片使之完成交联反应后,采用水树培养、电加速电老化试验研究添加剂含量对水树枝长度的影响。试验结果表明,在200倍偏光显微镜下可明显观察到改性后的电缆绝缘料中水树枝长度在一定范围内随着EAA及DBS含量的增加而减小,EAA及DBS在绝缘料中最佳的混合份数分别为1.5份和0.6份,抗水树交联电缆运行安全得到有效提高。

基于介损频谱的XLPE电缆抗水树性能检测方法研究

通过建立水树老化试验装置,模拟实际运行中电力电缆绝缘层的水树老化情况,分析了水树老化试验前后交联聚乙烯(XLPE)和抗水树老化交联聚乙烯(TR-XLPE)的介质损耗频率谱,提出了一种基于介损频谱的XLPE电缆抗水树性能检测方法,用以快速判断TR-XLPE电力电缆与常规XLPE电力电缆的抗水树性能。

抗水树交联聚乙烯绝缘电力电缆的研究

分析了国内外交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆的使用情况,以及容易产生水树的原因机理。从如何避免水树的产生和发展,以提高电缆运行寿命,提出了抗水树的机理和抗水树XLPE电缆的设计理念,并对其试验流程和试验结果进行了统计分析。

交联聚乙烯抗水树电缆绝缘料配方研究

通过研究聚乙烯基料、交联剂、助交联剂、抗氧剂对电缆绝缘料性能的影响,确定了抗水树电缆绝缘料的最佳配方为:低密度聚乙烯(LDPE)100 phr,抗水树添加剂乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)1.5 phr、山梨糖醇(DBS)0.6 phr,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)2.2 phr,助交联剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC)1.6 phr,抗氧剂3002.8 phr。对该配方制得的抗水树XLPE电缆绝缘料进行综合性能测试及加速老化试验。结果表明:抗水树电缆绝缘料符合国标要求,所制得的电缆寿命明显延长,电缆寿命不低于40年。

10kV抗水树交联聚乙烯电缆性能鉴定试验的结果

以研发的抗水树交联聚乙烯(XLPE)绝缘料,试制了两条10 kV WTR-XLPE电力电缆,按我国电力行业标准,在武汉高压研究院进行了360天抗水树性能鉴定试验。详细介绍试验的过程与结果,试验结果表明,研发的WTR-XLPE绝缘料的抗水树能力达到了2004年国际水平,抗水树XLPE绝缘料的质量可满足生产、推广的要求。

中压抗水树电缆及其鉴定试验方法

中压交联聚乙烯电缆的水树老化是造成电缆电气性能和机械性能下降,运行寿命减少的主要原因,抗水树电缆的使用可以大幅度提高交联聚乙烯电缆的使用寿命,了解抗水树电缆的优势,掌握抗水树电缆的鉴定试验方法,可以促进我国抗水树电缆的发展。

抗水树电缆的研制

研制抗水树电缆对提高我国中压电缆线路的运行寿命具有重要的意义。探讨了水树的形成机理,介绍了抗水树电缆发展现状并进行了抗水树电缆的设计和研制。通过对原材料的合理筛选、洁净度的保证、工艺优化等,研制成功具有抗水树性能的电缆。

抗水树XLPE中压电缆的性能及其应用情况

本文介绍了国外中压交联聚乙烯(XLPE)电缆击穿率的历史记录。对比国产普通交联聚乙烯与抗水树交联聚乙烯(WTR-XLPE)电缆加速水树老化性能,比较运行后不同XLPE电缆的剩余击穿电压。综述美国一些电力公司敷设电缆中使用绝缘材料的种类和过去十年的趋向。

抗水树交联电缆的设计和研发

抗水树电缆是未来中低压电缆的发展方向,本文论述了抗水树电缆的结构设计、原材料选用以及性能指标的确定,提出了电缆防水与抗水树相结合的全防水新概念。

XLPE电缆水树的影响因素及防范措施

针对交联聚乙烯电缆的绝缘层在潮湿和电场的同时作用下会产生水树老化的问题,分析水树形成的机理和影响因素,并提出应采取的防范措施,认为开发和使用TR-XLPE绝缘电缆是今后电缆行业的主要发展方向。

NaCl溶液对XLPE电力电缆工频击穿特性和水树的影响

采用同一根抗水树XLPE电力电缆,分别在自来水和NaCl溶液中进行60 d、120 d和180 d的加速老化试验,然后对老化前和老化后的电缆试样,分别进行工频逐级击穿,对老化后击穿的电缆试样进行水树检查。试验结果表明,NaCl溶液对抗水XLPE电力电缆的老化有明显的作用。

硅烷对交联聚乙烯绝缘料水树抑制的影响

本文用硅烷改性交联聚乙烯绝缘料,分析硅烷用量对交联聚乙烯绝缘料抗水树性能的影响。结果表明加入1.2%的硅烷后其抗水树效果最佳。

远海漂浮式海上风电平台用动态海缆的发展

漂浮式海上风电平台用动态海缆作为浮式风机与静态海底电缆间的连接设备,是实现近远海风能资源开发、远距离输送以及规模化利用的关键装备。文中按照动态海缆系统的开发脉络,从动态海缆"干式"与"湿式"结构对比、抗水树绝缘材料开发、电缆附件相关技术、动态海缆失效因素、试验方法以及工程应用等方面,全面综述了动态海缆的技术发展现状。特别针对"湿式"结构动态海缆用抗水树绝缘材料的测试方法、动态海缆系统试验标准等热点问题进行了分析,提出了目前动态海缆开发中亟待解决的问题,包括研究抗水树绝缘材料长期老化行为及机理,开发更高电压等级抗水树绝缘材料,优化附件结构及制造工艺,探求电缆系统联调测试技术,完善国标海缆相关规范与标准等。该研究可为中国动态海缆设计、关键材料开发、装备制造工艺和试验技术完善等相关方面提供参考。

漂浮式风电平台动态海缆用绝缘材料性能研究

近年来,利用海上漂浮式风电平台开发风电资源逐渐成为能源开发的重要发展方向之一。动态海缆作为风机与静态海底电缆间的连接装置,是海上能源输送系统的关键设备。在动态海缆运行过程中,其往往面临着电—热—机械等多种失效因素,这对动态海缆的关键材料尤其是绝缘材料的性能提出了更高的要求。文中针对一种超纯净均聚抗水树交联聚乙烯材料进行研究,结合动态海缆可能面临的失效风险因素,对绝缘材料的机械性能、电气性能及耐温性能进行测试,验证材料作为动态海缆绝缘材料的适用性。

边际油田开发用集束海缆关键技术问题探究

随着渤海油田的深入开发,边际油田开发项目比重逐渐加大,需要动用越来越多的边部、产能低、效益差的边际油田,采用变频器远程控制水下井口电潜泵,是提升产量和适应逐年配产的有效方式。边际油田由于分散范围大、坐落距离远,需要通过新建平台来控制周围若干井口的电力输送。连接依托平台和新建平台之间的传统三芯海缆已经不能满足多井口之间变频驱动要求。目前,多芯湿式结构集束海缆的投运是实现无人值守平台应用、集中开发多口油井、缩减施工成本、降低环境污染的有效途径。从系统组成、关键技术及解决措施、附件设计、生产工艺及综合测试等方面阐述集束海缆国产化可行性,为未来集束海缆在海上油气开发领域更加广泛的应用提出建议和思考。