一种主网高压电缆半导电层和绝缘剥离、铅笔头锥度加工成型自动处理装置研制

文章介绍了一种主网高压电缆半导电层和绝缘剥离、铅笔头锥度加工成型自动处理装置,可用于电缆终端场、电缆隧道、GIS室、公路接头井等不同的电缆接头安装施工环境,适应国内多种厂家电缆。文章提出的装置,能精确控制主网高压电缆半导层和绝缘层剥离,电缆绝缘层铅笔头锥度自动加工成型,改进现有市场上的电缆剥切产品,提高剥切精度和剥切效率,有效地减少人力消耗和人为误差。

中压电缆用半导电绝缘屏蔽层胶料的研制

以乙烯-醋酸乙烯酯橡胶和丁腈橡胶为基料,以炭黑为导电填料,通过模压法制备中压电缆用半导电绝缘屏蔽层胶料。考察了炭黑的用量、润滑剂的复配、硫化剂的用量及密炼机混炼工艺对胶料性能的影响。实验结果表明:炭黑用量为45份、润滑剂(微晶蜡∶硬脂酸锌∶润滑剂A的质量配合比为3∶2∶2)、硫化剂用量为3份时,胶料的体积电阻率为21Ω·cm,拉伸强度为15.6MPa,断裂伸长率为260%,门尼黏度为32,邵氏硬度为78,使用性能和工艺性能均能达到中压电缆的性能要求。混炼时间为12min,密炼机转子转速为40r/min,能提高胶料的导电性能和改善胶料的拉伸强度。

半导电层电性参数对站用支柱绝缘子电场分布的影响

本文利用COMSOL计算和分析了半导电层电性参数对站用支柱绝缘子表面电场分布的影响。结果表明:半导电层对潮湿生成的水珠、湿污和干污引起的最大电场均有不同程度的削弱作用,湿污最为显著,电场降幅为41.58%;在高压端涂覆半导电层对电场的改善效果显著,与不涂覆半导电层相比,表面最大电场最大降幅为14.5%;高、低压端涂覆各自最佳相对介电常数的半导电层,其电场改善的综合均衡性较好;在正常瓷件电性参数范围内,半导电层最佳电性参数具有通用性,高压端最佳半导电层相对介电常数为22,低压端最佳半导电层相对介电常数为12,此外,高、低压端半导电层的电阻率至少分别大于1×10^(7)Ω·m和6×10^(7)Ω·m,其最大电场才将小于不涂覆半导电层的情况。

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

电缆中间接头在供配电方面的作用较为突出,通过保障中间接头的绝缘性,可提高电力输送的稳定性与安全性。现阶段,各电力企业越发重视高压电缆中间接头局部放电问题。基于此,本文重点分析了高压电缆中间接头外半导体缺陷放电问题,提出了相应的故障原因与检测方式,对提高供配电安全性具有重要的意义。

基于自适应110kV皱纹铝套电缆外形的外护套半导电层剥除设备的设计与应用

本文针对110kV皱纹铝套电缆附件安装过程中剥除外半导电层的处理工艺和质量缺陷,研制了一种可调节的外半导电层剥除设备,可自动检测、跟踪电缆外半导轮廓形状,实时自动精准控制切削刀片的切削深度,剥除均匀,外形美观,提高了剥除精度,提升了施工效率,降低了劳动强度和安全隐患。

海底交流电缆半导电屏蔽层/绝缘层性能对比研究

海底电缆输电在跨海域联网建设中发挥着重要作用。海缆电缆半导电屏蔽料的基本特性以及半导电层/绝缘层的电学、热学性能直接影响电缆的整体绝缘性能。文中从半导电料的基本理化性能出发,表征了海底电缆半导电屏蔽料的物理和化学性能,研究了半导电层/绝缘层的热学性能和击穿特性。导热系数分析表明,海缆半导电层由于含有大量CB颗粒,导热系数整体较高,约为绝缘层的两倍,随着温度升高,二者的导热系数均呈现缓慢增加趋势,半导电层导热系数由25℃的0.68 W/(m·K)增加到80℃的0.83 W/(m·K)。热膨胀特性分析表明:随着温度升高,海缆绝缘层的热膨胀系数比半导电层高出1.5倍左右,总体上两种材料受温度影响,形变不大,90℃时相对形变量分别为2.47%和1.28%。海缆击穿试验表明:随着温度的升高,海缆绝缘层的击穿场强逐渐降低,由25℃的125.2 kV/mm下降至90℃的92.5 kV/mm,相比绝缘层而言,海缆半导电层/绝缘层复合结构击穿场强下降幅度不大,说明二者具有较好的匹配性,尤其是在高温下保持了良好的击穿性能。该工作对于海底电缆绝缘性能提升和击穿故障分析具有重要的参考意义。

XLPE 电缆水树老化过程中半导电层缺陷的形成机理

交联聚乙烯(XLPE)电缆的半导电层缺陷诱发机理尚无定论。为此,在加速水树老化实验的基础上,观测了水树老化后电缆的内、外半导电层中的缺陷,并对这些缺陷的形成原因进行了讨论。采用水针法对长度为70 m的XLPE电缆进行加速老化,电缆的绝缘性能逐渐下降,并在绝缘层中观察到水树缺陷。通过扫描电镜(SEM)观测到,老化样本的半导电层中有大量孔洞缺陷。进一步采用X射线能量色散谱(EDS)对内、外半导电层中的化学元素进行定量分析证明,老化后半导电层中氧(O)元素含量显著减少。因此,在长期老化过程中,半导电层中可能发生了电解质水溶液的电解反应,并生成了氧气(O2)和臭氧(O3),这种气体的生成是半导电层中孔洞缺陷发生及发展的原因。

基于OWTS 10kV XLPE电缆终端半导电层制作缺陷的实验研究

在10 kV XLPE电缆终端及接头安装过程中,如果半导电层的制作不当将会导致局部电场的畸变,最终会导致终端及接头的击穿故障。笔者对电缆终端剥除了铜屏蔽层、半导电层后的结构构建了电路模型。通过对模型的解析分析证明了XLPE与半导电层交界面电场同其周边介质类型以及介质倾斜角α有关。使用有限元仿真软件分3组情形对交界面综合场强及其切向分量进行仿真计算。仿真结果表明在半导电层右端涂抹倾斜角α=6°的硅脂效果最好。在分析OWTS实验原理基础上,对终端半导电层无倒角缺陷电缆进行了实验。实验结果表明,OWTS能够有效地检测出半导电层制作不当该类缺陷,并对其实验步骤进行总结。

中高压电力电缆用可剥离型半导电屏蔽材料的研制

主要探讨由乙烯－醋酸乙烯酯ＥＬＶＡＸ和低门尼粘度ＥＰＤＭＤＸ－０２及特导电炉黑Ｎ４７２和中超耐磨炉黑Ｎ２２０等相配合制造的６ｋＶ及以上中高压电力电缆用可剥离型有机半导电绝缘屏蔽材料（２０℃下体积电阻率小于５０Ω·ｃｍ）。经实践证实，该材料在工艺及性能方面完全满足中高压电力电缆的实际生产和成品要求。

基于外半导电层注入的全尺寸电缆用脉冲电声法空间电荷测量技术

高压交联聚乙烯电缆是直流输电的关键装备,但直流电场下电缆绝缘中的空间电荷积聚效应导致绝缘内电场严重畸变,直接影响电缆长期运行可靠性,因此对全尺寸长电缆空间电荷特性的实时测量显得尤为重要。基于脉冲电声(PEA)法空间电荷测量技术,根据待测电缆绝缘厚度,合理选择脉冲宽度幅值及压电传感器厚度;采用电缆外半导电层注入脉冲技术实现了高电压、长电缆下空间电荷的测量;同时分析了同轴电缆中的声波传输特点及波形矫正方法。结果表明:半导电层注入脉冲方式是测量高电压、长电缆下空间电荷特性最简单有效的办法,但脉冲沿外半导电层的分压作用会导致脉冲幅值衰减;测量系统的精度和分辨率可通过合理选择脉冲宽度幅值及压电传感器厚度而实现;另外,该系统中采用示波器对地隔离,电脑与示波器间引入数字光纤隔离技术,有效避免了传统模拟光纤对测量波形频带的限制。

外半导电层对地电容与XLPE电缆绕组暂态特性

为了解交联聚乙烯(XLPE)电缆绕组变压器绕组外半导电层的对地电容对电缆绕组暂态特性的影响,改变试验绕组外半导电层对地电容进行对比试验,并基于前期仿真模型建立了考虑外半导电层对地电容影响的模型。试验和仿真的对比结果表明,绕组外半导电层对地电容对这类绕组暂态特性的影响较小。

基于PEA测量技术的电缆外半导电层脉冲注入方式的影响因素

基于电声脉冲法(PEA)的同轴电缆空间电荷测量系统中,耦合的脉冲直接影响空间电荷的测量波形。因而简述了基于外半导电层脉冲注入法的同轴电缆空间电荷测量系统,测量了10 kV同轴电缆在不同接地点下的空间电荷波形。通过实验和仿真研究了不同接地点、不同电缆尺寸和不同脉冲注入区长度对脉冲注入波形的影响。实验与仿真结果表明:注入脉冲的波形对测量的空间电荷波形有直接的影响,当脉冲由外半导电层注入电缆时,外半导电层的阻抗特性会影响脉冲的注入效果。同时,同轴电缆的接地点和尺寸影响着脉冲的注入,接地点与脉冲注入点的距离越远,耦合脉冲幅值越高。此外,外绝缘层直径对外半导电层等效电阻值也有影响。

XLPE电缆绕组芯线与外半导电层间的暂态耦合特性

为了解XLPE电缆外半导电层与芯线的暂态电压耦合特性,测取了冲击电压下外半导电层及芯线的电压分布;给出了单匝电缆的等效电路模型。结果表明,冲击电压下芯线与外半导电层间为电容耦合。试验和计算结果吻合。

XLPE电缆绕组外半导电层的暂态电压分布测量

通过对无金属外屏蔽及护套的XLPE电缆绕组芯线加冲击电压测取外半导电层上电压分布的方法,得出了在冲击电压作用下,无论绕组开路或短路,绕组前部的外半导电层是最薄弱部位的结论。为新型电力设备的设计、保护及试验技术提供了依据。

电缆半导电层介电性能对电场分布的影响

用有限元法研究了电缆内外半导电层电阻率及介电常数对电缆电场分布的影响规律。研究表明,随着内半导电层介电常数的增加,电缆内部的最大场强增加,内屏蔽层的场强明显减小,较高的介电常数会引起电介质内电场分布的畸变,过低的介电常数会使半导电层处场强集中,进而可能引发树枝状放电;随着外半导电层电导率的增加,电缆外护层的场强及电压明显降低,这对减小高压电缆绕组电晕发生的概率有一定的指导意义。

XLPE电缆绕组的电路模型及其外半导电层暂态电压分布特性研究

以XLPE电缆为绕组的新型电力设备可能承受很高的暂态电压,而所用的XLPE电缆外部没有金属回流层,只有一层半导电层,因此深入了解其外半导电层的暂态特性很有必要。本文给出电缆绕组高频暂态下的电路模型,并将实际绕组的实测数据与仿真结果进行比较,两者吻合很好。这表明该电路模型可表达这类绕组外半导电层暂态时的表现,同时得出在冲击电压作用下,绕组前部的外半导电层是最薄弱部位及芯线与外半导电层间为电容耦合的结论。

电缆半导电层的作用及剥离方法

问请问电缆的半导电层起什么作用,如何剥离？答电缆的半导电层起屏蔽作用,能使电缆绝缘层内、外表面电场分布趋于均匀,并可减小畸变。电缆导体由多根导线绞合而成,与绝缘层之间易形成气隙。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,可避免导体与绝缘层之间发生局部放电。这一屏蔽层为内半导电屏蔽层。

关于电缆半导电屏蔽层电阻率试验的研究

对国内外不同的电缆屏蔽料生产的电缆内外半导电屏蔽层的电阻率(或电阻)进行了实验研究,实验结果表明:电缆屏蔽层的电阻率与测量时间、测试温度均存在相关性。由此分析认为,IEC 60840和IEC 60502,以及国家标准GB/T 12706—2002中关于半导电屏蔽层电阻率的测试方法,存在测试条件规定不明确的问题,并提出了执行该标准的具体建议。

电缆绕组变压器外半导电层中的电流特性

电缆绕组变压器的线圈所用的电缆为去掉外金属护套的电缆,当绕组芯线上存在高频电压时,在其外半导电层上会产生相同频率电压与电流。为了研究外半导电层内的电流大小与芯线内电压、电流等参量之间的关系,首先利用有限元法对外半导电层中的涡流电流进行计算,然后对绕组外半导电层的等效电路进行了研究,最后通过与实验相比较的方法,分析了电缆绕组变压器外半导电层中电流产生的原因,并研究了半导电层材料的电阻率对其内部电流幅值的影响。

基于S参数的电缆半导电层复介电常数测量

高频脉冲在电缆中传播,半导电层占主要影响因素。针对半导电层频变参数复介电常数不易测取的难题,提出了一种基于二端口网络S参数测算方法,并研究了复介电常数的频变曲线。结果表明,二端S参数传输测量法可以精确稳定地测量半导电层的复介电常数,并表征高频脉冲传播的频变损耗特性。