直流电压下热老化对表面划伤交联聚乙烯电缆局部放电特性的影响

为了研究热老化对表面划伤交联聚乙烯(XLPE)电缆直流局部放电发展过程的影响,本文采用实体10 kV电缆制作了表面划伤缺陷模型并进行不同时间的加速热老化处理,利用脉冲电流法研究了直流电压下缺陷电缆的局部放电特性。基于缺陷电缆局部放电量随加压时间的变化,提取出最大放电量、不同放电区间的平均放电量和放电重复率的统计图谱,然后基于电荷运输理论提出了局部放电和电荷输运模型对缺陷电缆局部放电结果进行解释。结果表明:缺陷电缆的局部放电起始电压随着老化时间的增加而增大,其放电量-时间图谱呈现“梳齿”状放电特征;随着热老化时间的增加,缺陷电缆在>100 pC区间的平均放电量和放电重复率逐渐减小,且其“梳齿”状放电特征在老化21天时彻底消失,表现出局部放电的自愈性。热老化过程中XLPE划伤缺陷表面氧化产生了电荷陷阱,由此产生了均匀密集的空间电荷层,使缺陷内部电场下降,从而削弱了缺陷电缆的局部放电。研究结果为XLPE电缆缺陷的直流局部放电研究提供了数据支撑。