高压电缆附件的电场及界面压力设计

电场分布和界面压力是现代高压电缆附件的基本设计内容,其正确性和精确度会直接影响所设计的电缆附件的性能。高压电缆附件中包含着很多界面,尤其是位于场强控制元件和电缆绝缘体之间的界面性能对电缆附件的品质起着决定性的作用。界面的性能不仅与材料品质、安装条件以及表面的处理状态有关,还受应力和温度因素的影响,因此界面的设计是电-力-热多场耦合的复杂过程。通过对一些高压电缆附件的设计实际,论述了电场控制和界面压力设计的基本理念、计算方法和结果处理。用这些方法已经成功地开发了110～220 kV的成套电缆附件。

城网地下输电系统用高压电缆附件的发展

根据近年来城市电网地下输电系统用１１０ｋＶ及２２０ｋＶ电力电缆附件的研制开发情况，着重介绍了充油电缆的预制型塞止接头与电缆导体插入连接全封闭气体绝缘组合开关（ＧＩＳ）电缆终端；叙述了交联电缆附件研究开发的情况，特别是关于交联电缆预模制附件的橡胶应力锥设计原则，以及橡胶应力锥与填充剂相容性试验；并预测了我国地下输电系统用高压电缆附件今后发展的趋向。

机械应力对硅橡胶高压电缆附件运行可靠性的影响

近年来由于高压电缆附件产品（终端与接头）的加工制作、安装施工不当等原因而引发了多起电缆线路故障,导致了爆炸、火灾等,造成了严重的经济损失,并给电网的安全运行带来了极大的风险隐患。为此,针对近年国内发生的多起重大的、具有共性特点的高压电缆附件工程热点故障案例,对故障及非故障接头进行了电树枝观测、材料性能试验以及电场、力学仿真计算,剖析了多起故障发生的共性原因及机械应力对高压电缆附件长期运行可靠性的重要影响作用。研究结果表明：电缆附件预制件承受的机械应力过大时将致使其环向机械应力增加,极端情况下可能导致电缆附件绝缘介质内部发生结构损伤和破坏,即使在较低电场强度下也可诱发电树枝,最终导致电缆附件绝缘介质本体击穿;而电缆附件预制件承受的机械应力较小时,会导致电缆附件预制件与电缆绝缘表面界面压力过小,进而会在界面处产生微小气隙等缺陷,引发界面放电。该分析结果可为后续硅橡胶高压电缆附件结构选型优化、试验检测以及安装质量控制等技术研究和工程实施提供借鉴。

浅析高速铁路27.5kV高压电缆附件安装与试验

从高铁建设工作实际出发结合27.5 kV电缆附件技术要求,对电缆附件关键技术要素、附件的安装与接地、附件试验等项点进行了剖析,以此改进和完善27.5 kV电缆附件在生产、安装、运行管理工作。

高压电缆附件用橡胶的性能考核要求讨论

比较了乙丙橡胶和硅橡胶材料的优点和缺点,以及两者在高压电缆附件绝缘中应用的差异。分析了110 k V、220 k V和500 k V电缆附件的国家标准,梳理了国标对高压电缆附件的应力锥或预制绝缘件的性能考核要求及变化。通过两个实例,分析讨论了成品试片和原料在考核要求方面的差异,提出参照原料的性能要求来直接衡量成品材料性能的不合理之处。

高压电缆附件超高频局部放电检测的研究

局部放电是对电力设备绝缘诊断和检测非破坏性的试验方法。随着人们对电力设备安全性要求的不断增大,使得局部放电检测采用超高频的技术方法越来越受到重视。因此,本文在分析不同局部放电检测方法的同时,对高压电缆附件超高频局部放电检测技术进行了深入的探讨和研究,希望为广大同行提供一定的借鉴和指导。

高压电缆附件局部放电超高频检测与分析

随着时代经济的快速发展以及社会的进步,高压电缆附件局部放电超高频的检测不仅仅局限于对常规电力电缆的检测技术的使用,同时为了使得电力电缆日常工作能够正常运行,越来越多的新技术广泛应用于高压电缆附件局部放电超高频的检测中。本文主要对高压电缆局部放电检测的目的和意义作了主要的说明,进而分析了高压电缆附件局部放电的基本原理以及产生的原因,进而阐述了高压电缆附件局部放电超高频检测的方法和系统设计,最后分析了影响高压电缆附件局部放电超高检测的因素。

高压电缆附件损伤检测技术综述

电力系统作为现代社会最重要、最复杂、最庞大的工程系统之一,在基础设施建设、经济社会发展和国家战略安全等方面占据着举足轻重的地位。高压电缆附件作为电力系统的重要组成部分,由于长期暴露在复杂环境中,会产生不同程度的机械损伤和腐蚀缺陷,危害电力系统的稳定运行,故对高压电缆附件的定期检测是保证电力系统安全运行的必要手段。本文首先介绍了目前各种高压电缆附件检测技术的技术原理、应用方法及优劣性,最后指出了目前高压电缆附件检测技术的存在的问题及发展趋势。

高压电缆附件设计环节主要问题探究

对高压电缆进行设计相对而言是一个较为复杂的过程,涉及到的环节较多,包括热力学、材料、机械和电力等,这就需要对电、力、热复合场进行精确的设计,从而防止出现由于生产环节造成的故障。因此对高压电缆附件中预制或者冷缩等设计换机进行分析,从松弛特性、电场优化、扩张形变和力学性能、电学性能等方面进行考虑,在电缆附件被撑开的过程中,会出现非线性位移,且顺序为从外侧至内侧,外侧位移比较小,内侧位移比较大,因而以塑性力学理论为依据,可以建立厚壁圆筒力学形变方程;随着温度的升高,伸长率也会随之增大,就会导致橡胶材料的应力松弛速度加快;而如果橡胶材料弹性模量越高,使得界面压力越大,从而附件所需要的扩张率就越低;从而设计出合理的电力附件。

铅封开裂产生悬浮电压对高压电缆附件影响消除

高压电缆附件是电缆线路的重要组成部分,其运行质量直接影响电力系统的安全。高压电缆附件铅封开裂后金属护套接地不良导致悬浮电压产生。通过对悬浮电压产生原因及其对高压电缆附件影响的分析,在设计和运行两方面提出消除和预防悬浮电压产生的方案,从而消除悬浮电压的影响。

基于双极性载流子输运模型的高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷的数值模拟

高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子输运模型仿真研究了不同界面条件下空间电荷在乙丙橡胶（EPDM）/低密度聚乙烯（LDPE）双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响。仿真与实验结果证明材料表层的深陷阱能级、较高的界面势垒以及两种介质间较大的载流子迁移率差异均能造成界面电荷密度的增大,同时界面电荷积累也使电场分布畸变更加严重。因此可以从改善材料表面态分布,降低界面势垒和提高载流子迁移率匹配程度等方法出发,以解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题。

高压XLPE电缆附件故障案例分析及讨论

高压电缆系统是城市电网的重要组成部分,一旦发生故障将会造成重大损失。对故障原因的正确分析有助于线路维修工作的顺利进行,排除电缆线路隐患,进一步保障高压电缆线路的安全运行。结合实际案例对由于材料失效、界面压强不足、安装不当造成的高压电缆附件故障进行了分析。通过对故障附件的击穿主通道进行定位,结合材料理化分析,参考附件尺寸结构和安装工艺,并综合考虑线路的敷设方式以及故障录波信息,理清故障成因并对其劣化发展过程进行了复现。在此基础上对高压电缆线路的安全运行和故障预防提出了建议。

高压直流电缆附件界面电荷输运模型与调控方法研究进展（英文）

高压直流电缆伴随着柔性直流输电技术的发展而得到广泛应用,其中电缆附件是高压直流电缆系统中绝缘最薄弱的环节,不同介质界面处空间电荷积累会引起电场畸变,容易导致电缆附件发生放电和击穿。综述了高压直流电缆附件界面电荷研究的进展,分析了界面电荷现有理论模型和抑制方法,并对未来直流电缆附件界面电荷的研究趋势进行展望。认为空间电荷在不同材料界面处的积累与温度、外加电场和极性反转等工作条件密切相关;同时,介绍了麦克斯韦瓦格纳斯塞拉斯理论、双极电荷输运模型以及量子化学计算在界面电荷计算和分析的应用,分析比较了基于几何设计、表面改性、场梯度材料和材料匹配的界面电荷抑制方法。相关研究结果可为更高电压等级直流电缆附件设计等提供参考。

高压超高压柔性直流输电电缆附件绝缘材料研究

本文通过对国内外高压超高压柔性直流电缆附件绝缘材料的发展现状进行研究后,提出了主要的研究内容和拟解决的关键问题,通过表层分子结构改性调控技术和纳米改性非调控技术2条技术路线进行研究,项目完成后,将可以很好的应用于高压直流电缆附件产品中,同时能为直流电缆附件空间电荷积聚问题提供一定的技术支撑,能够推动高压直流输电系统的更快发展。

硅橡胶材料在高压直流电缆附件中的研究与应用

本文针对高压直流电附件的复杂性及绝缘材料对直流附件的影响,首先介绍硅橡胶的性能特点及与三元乙丙橡胶的对比,其次对直流附件用硅橡胶材料改性研究现状进行了分析,并详细地介绍了以硅橡胶为基料进行非线性改性研究的情况,通过纳米改性技术调控硅橡胶绝缘材料电导率,使复合绝缘结构中不同材料的电导率达到最佳匹配状态。该研究目前已通过了型式试验,具备工程化运用条件,对提高高压直流电缆附件的研制水平及产品质量,保证产品的安全性和多样性有重要意义。

XLPE高压直流电缆附件安装关键技术

XLPE高压直流电缆系统的质量除了核心部件的设计制造质量外,其安装关键技术控制对保证高压直流电缆附件的安全运行同样重要。其关键点包括:施工技术要求、施工装备、环境控制、电缆处理、接地等措施,关键技术控制在武高院、舟山海洋输电检测中心进行的±320k V直流电缆系统试验回路的安装过程中已有应用,并取得良好效果。上述试验回路均一次性通过试验,从而证明了安装关键技术能有效保证高压直流电缆附件的安装质量。

高压直流电缆附件绝缘材料测试及仿真

本文对高压绝缘材料电导率测试平台搭建和测试方法进行介绍,测量在不同温度和场强下直流电缆XLPE绝缘材料和改性硅橡胶材料的电导率,并对测量数据以及其他参数进行函数拟合。将直流电缆线路运用最普遍的复合套充油终端作为研究对象,建立模型,采用仿真软件进行热场、电场、界面压力的仿真计算,确定其理论可行性,最后进行试验验证。结果表明采用该方法设计的直流电缆附件符合应用要求,对提高高压直流电缆附件的研制水平及产品质量,保证产品的安全性和多样性有重要意义。

积石峡电站330KV交联聚乙烯高压电缆安装

交联聚乙烯高压电缆与自容式充油高压电缆相比,具有重量较轻、热性能好、允许工作温度高、传输容量大、敷设不受高差限制、电缆终端制作相对简单等优点。而水电站因厂房结构形式等原因很多主出线电缆安装都具有较高落差,通过使用高压交联聚乙烯电缆可以使高压电缆敷设施工工艺和终端制作工艺难度大大降低,因而交联聚乙烯高压电缆近年来在水电站设备机电安装中得到越来越广泛的运用。本文通过介绍330KV交联聚乙烯高压电缆的敷设、电缆终端制作、附件安装、测温光缆安装方法及质量控制要点,供同业人员借鉴和参考。

基于双极性载流子模型的XLPE电缆空间电荷仿真研究

XLPE(crosslinked polyethylene)电缆具有众多优点,在世界范围内得到了大规模的应用,直流电缆空间电荷积聚是影响电缆寿命的一个重要因素。为了对直流XLPE电缆中的空间电荷分布特性进行研究,基于双极性载流子输运模型对直流电缆中的空间电荷分布进行仿真研究,在COMSOL有限元仿真软件中搭建了一维仿真模型,分别研究了正、负极性电压下的空间电荷分布特性,并且进一步研究了温度对电荷分布的影响。仿真结果能与文献实验测试结果具有很好的一致性,具有较高的准确度。仿真表明:负极性电压下电荷积聚密度大于正极性电压下,空间电荷对场强进行削弱在电极附近的场强比材料内部的场强小,电荷的密度越大场强削减的越大。