新型环保聚丙烯绝缘中压电力电缆的研究

电缆中常用的交联聚乙烯绝缘材料是热固性塑料,难以循环再利用,其交联和去应力时间、成本远高于热塑性材料。本工作研究的额定电压26/35kV环保型聚丙烯(PP)绝缘电力电缆,其生产工艺不同于普通交联聚乙烯绝缘电力电缆,通过选用热塑性改性新型环保PP作为中压电缆的绝缘材料,使用合理的生产工艺和产品结构设计,实现PP绝缘电力电缆的生产制造。该产品正常运行工作温度可达105℃,具有传输容量大、绿色环保、成本低等特点;其各项性能通过型式试验检测,而且可提高电缆的可靠运行。目前PP绝缘电力电缆在国内市场空白,该研究的应用和推广,对PP绝缘中压电力电缆的开发具有重要指导意义。     

影响两步法硅烷交联低压架空电缆绝缘热收缩性能的工艺研究

绝缘热收缩性能是交联聚乙烯绝缘电力电缆和架空绝缘电缆型式试验中的一项重要指标。针对交联聚乙烯绝缘电力电缆和架空绝缘电缆经常出现绝缘热收缩性能不能满足产品标准的试验要求,导致电缆产品出现不合格的现象,通过分析研究电缆绝缘材料、导体温度、挤塑温度、挤塑模具和冷却等各个环节对绝缘热收缩性能的影响,并对交联聚乙烯绝缘电缆的热收缩性能进行了多次试验验证,得出了有效减小绝缘热收缩率的方法及措施,使电缆的热收缩性能完全满足产品标准的型式试验要求。     

低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理

安装在露天的低压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用1～2年后,其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落,电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。电力安装部门检查分析后认为,绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因。1绝缘开裂现象在电缆敷设现场,发生电缆绝缘层开裂的是YJV或YJV22型0.6/1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。聚乙烯经过蒸汽交联后,其分子结构转变为网状立体结     

紫外光引发聚乙烯交联技术研究进展

交联聚乙烯绝缘电缆在高压及超高压领域中具有广泛的应用前景,生产交联聚乙烯绝缘电缆的紫外光引发交联技术因具有生产效率高、可连续生产时间长、辐照设备简单和基建费用低等优点,在高压电力电缆及海底电缆等领域将有望代替过氧化物交联技术而成为新一代超高压交联聚乙烯电缆的基本工艺。该文对交联聚乙烯绝缘电缆紫外光引发交联技术的核心机理和研究进展进行全面综述,探讨紫外光引发聚乙烯交联光化学反应的动力学特性及交联特性,重点分析紫外光交联聚乙烯绝缘介质的电学特性,并展望紫外光交联聚乙烯绝缘介质未来的研究方向,对于研制高电压绝缘材料和开发新聚合物合成技术具有重要意义。     

热塑性电力电缆绝缘材料:历史与发展

交联聚乙烯(XLPE)具有优异的机械、热力学及绝缘性能,被广泛用作电力电缆绝缘材料。然而,XLPE是热固性塑料,电缆退役后绝缘难以循环再利用。另外,XLPE生产过程产生的副产物也会影响电缆的性能,不利于工人的健康。以上因素都是推动发展热塑性电缆绝缘的动力。本文介绍了电力电缆对绝缘材料电气特性的基本要求,总结了低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及聚丙烯(PP)等有可能用作热塑性电缆绝缘的三类聚合物的结构与电气特性的关系。并重点综述了聚合技术、共聚技术、共混技术、添加剂、纳米添加、化学改性等在调控上述三类热塑性绝缘材料结构与性能方面的研究进展。最后,从电缆绝缘材料结构与性能关系、聚合物存在多样性结构以及聚合物合成新技术日新月异等方面,对未来热塑性电力电缆绝缘材料的发展进行了展望。分析认为:新型合成技术是实现高性能热塑性电力电缆绝缘材料的有力手段;复合、改性技术则是发展热塑性电力电缆绝缘材料的重要补充。     

从工程电介质进展看前沿课题

叙述工程电介质领域内近几年来取得的进展,重点介绍工程电介质理论的数学基础、固体聚合物绝缘的电击穿理论、纳米电介质、局部放电测量、空间电荷、电缆绕组电力设备、绝缘油、交联聚乙烯电力电缆、超导绝缘、有机电光器件、环境友好绝缘材料、塑料绝缘回收、变频电机绝缘、新材料、陶瓷介质和合成绝缘子方面的研究成果.     

XPLE-SIR界面粗糙度对界面放电光的影响

XPLE电力电缆因其优异的机械性能和电绝缘性能得到广泛的使用,在交联电缆接头安装过程中,对交联聚乙烯主绝缘表面进行打磨会使接头交联聚乙烯—硅橡胶界面产生不同的粗糙程度,但是对存在于两个有机绝缘之间的接触面的电绝缘强度的研究很少,笔者针对交联聚乙烯电力电缆接头的交联聚乙烯和硅橡胶两绝缘界面经常出现放电光的现象,建立了电痕...     

氟塑料绝缘电缆快速检测方法的研究

为快速准确地检测判断氟塑料绝缘电缆,基于氟塑料绝缘电缆的温度特性,提出了一种快速、简单的氟塑料识别及检测方法。该方法针对绝缘材料不同的耐高温性能,检测其温度特性和密度变化等理化参数,能够准确快速地识别和判断出电缆所采用的绝缘材料类型。多种绝缘材料的电力电缆试品试验检测结果证实:该方法能够快速、准确地识别和判断氟塑料、再生氟塑料和交联聚乙烯电缆用绝缘材料。     

中高压电力电缆及其应用

介绍电力电缆按绝缘材料和电压等级的分类，指出：交联聚乙烯绝缘电缆已取代油浸纸绝缘铅套电力电缆成为中高压电力电缆的主流产品，在500kV等级运行已超过14年；低压电缆交联化已成为技术方向；聚氯乙烯电力电缆在6kV以下等级大量应用，只是不适合于人员密集场所使用；充油电力电缆在超高压领域仍占主导地位。在介绍电缆额定电压、载流量等技术参数的同时给出选择方法。今后电力电缆将朝着高电压、大容量和高可靠性方向发展，其代表产品有聚丙烯木纤维复合纸绝缘充油电缆、气体绝缘管道电缆及高温超导电缆等。     

浅谈交联聚乙烯电力电缆的交接、预防性试验

该文阐述了交联聚乙烯 (XL PE)绝缘电力电缆的交接、预防性试验有关问题 ,提出 6～ 10 k V和 35 k V交联聚乙烯电力电缆不同的试验方法和内容     

Development of a new type insulation diagnostic method for hot-lineXLPE cables

The authors developed an insulation diagnostic system that makes automatic measurements of the dielectric dissipation factor and DC component in a hot-line XLPE (cross-linked polyethylene) insulated power cable and makes an overall judgement of cable insulation deterioration. This system was tested on XLPE cables in hot-line conditions, the criteria for judgement of insulation deterioration were established based on the results of measurements     

基于超低频介损的XLPE电缆绝缘受潮检测判据研究

电缆超低频介损测试技术在国内刚刚起步,所采用的IEEE Std 400.2-2013超低频介损判据并不完全适用于我国本土化XLPE电缆,开展电缆超低频介损检测的研究迫在眉睫。因此,本文通过加速水树老化实验验证超低频介损检测对于水树劣化检测的有效性,并开展现场测量,对所测252组数据进行状态分级,发现介损变化率为负的电缆线路处于注意或异常状态,多处于异常状态；且介损的波动值可更加清晰直观反映电缆运行状态。因此,在现有的电缆超低频介损三大判据之外,提出了新的特征量反向介损变化率和介损极差,吸纳韩国Skirt介损判据,最终形成更为完善的超低频介损检测判据体系,为我国配网电缆超低频介损老化状态评价规程的制定提供了参考。#$NL关键词：XLPE电缆；超低频介损；电缆水树；检测判据；反向介损变化率；介损极差#$NL中图分类号：TM854     

高压XLPE电缆绝缘多参数在线监测

建立了在交流电压作用下高压交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的参数模型,并分析了电缆绝缘劣化时绝缘参数的外在表现.提出通过监测XLPE电缆的工作绝缘电阻、等值电容、介质损耗因数及各参数的变化趋势来综合评定电缆的绝缘状况.并分析了该方法的有效性及合理性.设计了高压XLPE电缆在线监测装置.在数据处理方面,采用基于LM(Levenberg-Marquardt)算法的非线性最小二乘拟合法对采样信号进行拟合,将信号进行快速傅里叶变换得到的谐波分析结果作为LM算法的迭代初值,并利用拟合结果计算出电缆绝缘的被监测参数.仿真分析表明,该算法收敛速度快、精度高,能很好地抑制电网频率波动、直流分量以及谐波含量对被监测参数的影响.     

柔性直流输电系统用直流交联聚乙烯绝缘电缆导体最高温度提高到90℃的可行性

以实际直流交联聚乙烯(DC XLPE)电缆工程设计示例,表明将柔性直流输电(VSC)系统用DC XLPE电缆的导体的最高运行温度提高到90℃,其技术经济效果显著。按DC XLPE电缆抑制空间电荷要求,阐明DC XLPE电缆绝缘的直流恒定电流电场中空间电荷密度与绝缘温度梯度和XLPE绝缘的体积电阻率的温度系数成正比而与导体最高温度不直接相关。通过合理的DC XLPE电缆工程设计和正确选用DC XLPE电缆,可以在提高DC XLPE电缆传输功率和减小绝缘温差抑制空间电荷方面取得优化结果。320 kV及以下XLPE电缆在导体最高温度90℃下运行,绝缘损耗远低于导体损耗,DC XLPE电缆发生热不稳定的可能性很低。对VSC系统用DC XLPE电缆导体运行温度提高到90℃的可行性表示肯定的意见,对实现目标提出具体的措施建议。     

Electrical stress enhancement of contaminants in XLPE insulation used for power cables

The use of XLPE as the insulation for power cables has grown steadily since it first introduction more than 30 years ago. Today XLPE is rapidly becoming the preferred insulation system for even the highest transmission voltages. This preference is due to the high reliability, low dielectric losses, and low environmental impact that can be achieved with XLPE. The positive effects of high quality insulation materials on improved cable performance have been well known since the start of cable making. The purpose of this paper is to investigate the technical background for the cleanliness levels and to quantify the level of performance required from clean materials. The advantages of clean insulation materials are seen at all voltages. However, this work focuses on the technical basis for the benefits for HV and EHV cables, which typically are designed with a water impervious layer to ensure that the cable remains dry throughout its entire lifetime. The presence of metallic contaminants in MV cable is known to enhance the growth of trees by raising the electric stress level locally. The singular impact of cleanliness on the performance of MV cables is somewhat more complicated as it is influenced both by the cleanliness of the insulation and the ability of the insulation material to resist the growth of water trees.     

拉伸对电缆接头双层介质中空间电荷的影响

为了研制冷收缩预制式电缆接头并改善其介电性能,研究了拉伸对乙丙橡胶和交联聚乙烯所组成的双层介质中空间电荷的影响。将不同拉伸状态下的乙丙橡胶试样分别和交联聚乙烯试样组成双层介质试样,测量了不同双层介质在加压和短路后的空间电荷分布。实验结果表明,从空间电荷的角度看,一定的拉伸有利于减少聚合物中空间电荷量;分析了实验现象和机理以及在电缆中的应用价值。     

水树老化XLPE电缆绝缘温度特性的研究

为了确保电力系统的安全可靠运行,运行中的XLPE绝缘电力电缆老化状态的评价和估计具有十分现实的意义。本文通过实验,研究了温度对水树老化XLPE电缆绝缘的tgδ、损耗电流谐波分量的影响,并探讨了采用电缆绝缘的交流不平衡分量来诊断电缆中水树状态的可行性。     

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究

中国高电压等级交流电缆用交联聚乙烯（XPLE）绝缘料研发较晚,目前国产220 kV电压等级绝缘料暂未获得工程应用。以3种国内外高压电缆XLPE绝缘料为研究对象,对比分析绝缘料热压试样的工频击穿场强、介电常数、介质损耗正切、熔融和结晶性能、拉伸强度、断裂伸长率、微观形貌和交联度等参数。实验测试结果表明：国产XLPE绝缘料的宏观性能参数已经和进口XLPE绝缘料相差不大,甚至国产绝缘料试样的击穿场强和力学性能参数优于进口X1#试样,但同时也能够发现国产绝缘料的不足之处,例如击穿场强的稳定性较差、介质损耗角正切值偏大等。研究结论可为国产电缆绝缘料的研发与性能提升提供数据支撑。     

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。     

基于冲击介电响应法的电力电缆绝缘状态评估

为了解决传统频域介电谱法在电缆绝缘测试中的不足,提出一种基于冲击电压的介电响应法用于评估电缆绝缘状态。首先从理论上对冲击介电响应法进行推导,然后从仿真角度分析用该方法评估电缆绝缘状态的可行性,最后搭建了冲击实验平台,并对不同老化时长的短电缆样本进行测试。结果表明:冲击介电响应法能够反映出电缆在较宽频率范围下的介质损耗变化,老化电缆的介质损耗因数随着频率升高出现回升现象,且随老化时间的增加其回升程度更为明显。研究结果表明冲击下的介电响应特征能有效评估电缆的绝缘老化状态。