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。

直流XLPE电缆绝缘中空间电荷的抑制方法综述

交联聚乙烯(XLPE)因其优异的介电、理化性能而被广泛应用于电缆绝缘领域。在电缆的服役过程中,电缆绝缘内部会积聚空间电荷,严重时可引发电场畸变,导致电缆击穿事故发生。对于直流XLPE电缆,空间电荷的积聚及影响更加不容忽视。针对直流XLPE电缆绝缘中产生的空间电荷积聚效应,目前学界主要采用共混改性、聚合物链段接枝极性基团、纳米掺杂改性及制备高纯净绝缘料等方法来进行控制,改性后的直流XLPE电缆绝缘对空间电荷产生的抑制效果均有所提升。文中首先对上述直流XLPE电缆绝缘中空间电荷的抑制方法进行综述,介绍其抑制原理以及相应的抑制效果,然后对比总结不同抑制空间电荷方法的优缺点,最后对未来直流XLPE电缆绝缘中空间电荷抑制方法的研究发展作出展望。

高压电缆用XLPE绝缘料电气寿命快速评定方法

为了满足我国高压电缆用交联聚乙烯(XLPE)绝缘料寿命快速评定的需求,创新性地提出了寿命指数对比评定方法。该评定方法中电气寿命指数n值的评定是基于试样电缆累积击穿概率符合威布尔分布函数假设前提,试验原理采用近似简化法。通过对比以未知电气寿命的高压电缆用XLPE绝缘料待评定试样和经长期使用安全已知电气寿命的高压电缆用XLPE绝缘料对照试样在同产线上制成的同型号规格电缆寿命指数n值,能够简便、快速、准确地评定未知电气寿命的高压电缆用XLPE绝缘料寿命。结合相关实例试验研究,表明该评定方法具有试验成本低、评定效率高、适用范围广的优势。

纳米添加物的粒径对聚合物纳米复合电介质中空间电荷行为的影响

聚合物纳米复合介质中的空间电荷分布与其纳米添加物的性质、粒径及浓度密切相关,采用电声脉冲法测量了含有不同粒径纳米氧化镁的交联聚乙烯(crosslinkedpolyethylene,XLPE)复合介质的空间电荷分布。通过实验发现,复合介质内空间电荷的含量并不随着纳米氧化镁粒径的增大而线性变化,当粒径在30和80nm时,纳米氧化镁有效抑制了空间电荷量,而当粒径在较大和较小时(如20和500nm)时,空间电荷量相对较多,尤其是粒径在500nm时,空间电荷的分布比较复杂,试样中部出现明显的空间电荷极性交替变化的现象,线均空间电荷密度及其衰减速率随粒径的增大均呈现勺型变化。最后分析了纳米氧化镁颗粒粒径对复合介质内空间电荷分布的影响,并指出氧化镁粒径与复合介质内部空间电荷含量的增加有一定的关系。