超高压交联聚乙烯绝缘电缆连接盒的优化设计

超高压交联聚乙烯(XLPE)电缆连接盒是电缆附件中绝缘空间最小、绝缘介质承受电场强度最高、用量最大的电缆附件。提高其绝缘裕度,降低制造成本尤为重要。通过应用ANSYS电磁场分析软件,对现有的超高压XLPE电缆连接盒的整体预制橡胶绝缘体进行电场分析计算。根据计算结果再对其表面电场强度最高的高压屏蔽电极形状进行优化设计。参考空气动力学原理对电极端部形状采用流线型设计,再进行电场分析。综合绝缘裕度和制造成本两方面的因素,确定橡胶预制绝缘体的结构,实现提高绝缘裕度、降低制造成本的目的。     

浅谈高压交联电缆的选型

结合城市电网的迅猛发展,全国各大城市电网开始大量使用高压交联电缆,且增长量迅速的情况,通过近几年电缆选型及运行中积累的一些经验,介绍了交联电缆绝缘厚度的确定、金属护套厚度的选择以及防水问题的考虑。     

330kV交联电缆绝缘厚度的设计

<正>330kV交联电缆相关标准暂未制定,参考220 k V和500 k V交联电力电缆相关标准及绝缘厚度计算方法,对330 k V交联电缆绝缘厚度进行分析计算和设计。现有的参考标准概述目前国内外没有330k V交联电缆的标准,因此     

高压XLPE电缆绝缘厚度优化设计

近30年来电缆绝缘材料、半导电屏蔽材料的发展和电缆生产工艺的进步为高压交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘优化设计提供了基础。为了降低中国高压XLPE电缆生产和应用水平同国外先进水平的差距,对代表国内技术水平的电缆样品开展了逐级击穿试验和寿命指数试验,确定了110 k V和220 k V电缆样品的最小击穿强度和寿命指数,进而对高压XLPE电缆绝缘厚度进行优化设计,提出了110 k V和220 k V高压XLPE电缆优化后绝缘厚度分别为13.5 mm和21.0 mm。对绝缘厚度优化后的电缆进行了电场计算和型式试验,计算和试验结果表明优化后的电缆可靠性满足要求。     

不同温度下高压直流电缆绝缘击穿场强的厚度效应

保守的绝缘厚度设计增加了电缆的生产成本,同时导致了击穿场强的减小,降低电缆性能。因此,高压直流电缆绝缘击穿场强的厚度效应研究具有工程实际意义。选取高压直流电缆用交联聚乙烯国产直流料作为研究对象,通过对不同厚度试样进行30、50、70℃下的直流击穿实验和空间电荷测试,研究温度对于交联聚乙烯击穿场强厚度效应的影响与机理。研究结果表明:交联聚乙烯的直流击穿场强随温度升高而降低,不同温度下交联聚乙烯的击穿场强与厚度的关系符合反幂定律,指数因子随温度变化,30℃时为0.41,50℃时为0.71,70℃时为0.56;30℃时,交联聚乙烯空间电荷密度和电场畸变与厚度呈正相关,导致击穿场强降低;随着温度升高,空间电荷积累增多,电场畸变增大,在薄试样中这种变化更为明显。实验结果说明,温度作用下的交联聚乙烯击穿场强的厚度效应与聚合物自由体积的变化、内部热量的积聚、空间电荷的二次效应等因素密切相关。     

我国电力电缆技术引进及面向21世纪技术的发展与展望

由于城网改造和建设工程的需要,我国电缆工业引进交联聚乙烯绝缘电缆生产线及制造技术,迅速缩小了与国外先进水平的差距。综合考虑我国高压交联电缆技术与国外先进水平仍有差距。论述了我国发展超高压500kV交联聚乙烯绝缘电缆及特高压聚丙烯薄膜复合木纤维纸绝缘充油电缆与气体绝缘管道电缆的必要性与发展展望。     

500kV海缆接头绝缘恢复对XLPE工频击穿和晶相结构的影响

高压交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘海底电缆工厂接头绝缘恢复工艺对接头绝缘和近接头电缆绝缘材料的晶相结构及介电性能影响的研究,对于提升工厂接头技术具有重要意义。通过研究500 kV高压交流海缆本体、工厂接头、近接头电缆绝缘的工频击穿性能以及交联度和晶相结构的分布特征,获得了工厂接头绝缘恢复工艺对近接头电缆绝缘击穿和晶相结构的影响规律。结果表明:工厂接头和电缆本体绝缘的工频击穿场强相近,并且工厂接头绝缘的结晶度较小,内部绝缘晶体表面能较低,晶面间距较大;与电缆本体绝缘相比,近接头电缆绝缘的工频击穿场强降低,交联度增加,结晶度减小,晶体表面能降低,晶面间距增大,这可能是由于近接头电缆绝缘再加热过程而发生二次硫化所致,同时消除了近接头电缆绝缘中工厂脱气形成的热历史。因此,建议在工厂接头绝缘恢复工艺中采用降低交联温度,增长交联时间等手段保证工厂接头绝缘与电缆本体绝缘性能的一致性,同时应注意近接头电缆绝缘再加热过程的温度控制。     

电缆故障点快速检测和定位研究

随着我国电力工业的迅猛发展,城市中的电网普遍采用电缆线路,特别是大中城市的电缆化率越来越高.近几年高压电缆已逐步由原先的油纸电缆改为交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆).     

交联聚乙烯绝缘海底电缆在中国海洋风电建设中的典型应用和发展前景

针对交联聚乙烯绝缘海底电缆在我国海洋风电的应用情况,首先介绍了中压交流海底电缆在海洋风电中的示范性应用,概述了三芯高压交流海缆的技术性突破及电压等级由35 kV向110 kV和220 kV发展过程中的结构改进和性能升级情况,对比分析了三芯海缆与单芯海缆制造成本的差异,并简述了柔性直流海缆的产品特点和绝缘结构设计方法。最后结合未来海洋风电向大容量、远海建设的趋势,提出了交联聚乙烯绝缘海底电缆应用比重向湿式结构阵列海缆和高压柔性直流海缆发展的展望。     

中压交联电缆绝缘质量的技术保证及绝缘厚度的合理控制

IEC60502.2-2005和GB/T12706.2(3)-2008取消了对3.6/6～26/35 kV交联电缆绝缘平均厚度的要求.根据绝缘厚度设计理论,原标准绝缘平均厚度存在一定的安全裕度,但绝缘水平还与原材料、制造工艺和装备技术等多种因素有关,制造厂决不能急功近利,要在保证产品质量的前提下,合理控制绝缘厚度.     

320kV国产交联聚乙烯绝缘料高压直流电缆设计

为促进国产交联聚乙烯绝缘料在高压直流电缆绝缘中的应用,根据实验数据推导出国产交联聚乙烯绝缘料的电导率方程,得到了电导率与温度和电场之间的关系;实验测得五种不同厚度薄试样的击穿场强,根据双参数威布尔分布推导出绝缘料的击穿场强与厚度的关系,得出厚度为26 mm下绝缘材料的击穿场强;根据TICW 7.2标准设计出320 kV高压直流电缆的结构,利用Comsol Multiphysics软件仿真得出电缆在不同负荷状态下的电场和温度场分布。仿真结果表明:当导体绝缘内温差大于5.3℃时,绝缘外部场强开始高于内部场强;当导体温度为70℃时,绝缘内部电场最大值为15.1 kV/mm,远低于材料的击穿场强。通过仿真分析,为成功设计320 kV高压直流电缆提供参考。     

交联聚乙烯电缆用新型硫化机组(FZCV)的发展

交联聚乙烯绝缘电缆用新型硫化机组(FZGV)在我国(日本)已成功使用,并制造出154千伏交联聚乙烯电缆。这一机组的特点是采用硅油作为加热和冷却媒质,代替普通硫化机组中的高压蒸气和水。由于采用了硅油能减少绝缘中的微孔,从而能够改进电缆的电性能。对于厚度大的电缆,如超高压电缆或大截面电缆,一般就需采用立式硫化管路,但是,在FZGV机组中,用悬挂式管路就足够了,因为硅油的浮力抵消了聚乙烯的重量,防止了在硫化过程中电缆绝缘的变形。硅油可以长期循环使用。FZCV机组设备费用比普通的立式硫化机组经济。而且,在采用FZCV机组制造电缆时,还具有高效率的特殊优点,因为热媒质(硅油)的温度与媒质的压力无关,所以能够选择较高的硫化温度。     

高压交联聚乙烯电力电缆及生产

对国内外高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的发展和结构型式进行了综述。对高压ＸＬＰＥ电缆结构,材料和制造工艺进行较详细论述。     

轨道交通高压电缆绝缘性能的影响因素分析及研究

随着轨道交通高压电缆使用年限的增加,其绝缘能力会降低,易发生绝缘故障,严重影响轨道交通系统的供电稳定性。对交联聚乙烯（XLPE）电缆进行了绝缘性能试验,研究了不同外部环境及电缆不同受损情况对电缆外护套绝缘性能的影响,并根据试验结果提出了预防措施,对于提升轨道交通高压电缆绝缘能力、预防电缆绝缘故障、维护轨道交通系统供电稳定性有着显著意义。     

高压交联电缆材料及工艺发展综述

回顾了高压交联聚乙烯(XLPE)电缆的生产和应用历史,分析了材料中杂质含量、形状、介电参数、绝缘层与半导电屏蔽层界面光滑程度和电缆制造工艺对电缆性能的影响,从材料和工艺两个方面对高压电缆技术的进展进行了综述,并展望了高压交联电缆绝缘性能提升和技术进步的发展方向。     

挤包绝缘高压直流电缆制造与应用中的径向梯度效应

挤包绝缘高压直流电缆在直流输电工程中应用广泛,但制造与应用中的梯度效应显著影响其直流电气性能。以500 kV交联聚乙烯直流电缆为研究对象,首先,通过仿真计算理想均匀绝缘电缆中的场强分布;然后,计算交联和脱气过程中绝缘层的温度分布,并对电缆绝缘切片取样,测量不同径向位置绝缘的相态结构和直流电气性能;最后,根据实测电导率对电缆绝缘中场强分布进行仿真。结果显示：电缆绝缘在交联和脱气过程中存在温度梯度,绝缘的相态结构和直流电气性能在径向上分布不均匀,绝缘电导率在径向上的梯度分布导致电缆绝缘中场强均呈现出内低外高的分布规律,且最外侧绝缘的场强大于均匀绝缘中的最高场强。     

35kV含氟交联聚乙烯绝缘料

含氟聚合物加工助剂（FPA）用于35KV交联聚乙烯（XLDPE）高压电缆绝缘料中，可降低XLDPE的挤出压力，提高XLDPE电缆的表面光洁度，对交联度和高压绝缘性能无影响。     

交联聚乙烯高压电缆脱气效率研究

交联聚乙烯电缆具有优良的电气性能和机械性能,在高压及超高压电力传输中得到广泛应用。使用平板扩散模型对高压电缆缆芯的脱气过程进行了模拟,讨论了脱气温度、绝缘厚度对脱气时间的影响,并且采用气相色谱法测量了高压电缆缆芯中副产物含量随脱气时间的变化,比较了传统交联聚乙烯与陶氏化学新一代交联聚乙烯不同的脱气效率,结果表明新一代交联聚乙烯能够有效缩短脱气时间达40%。     

500千伏交联聚乙烯电力电缆的研制

<正> 交联聚乙烯绝缘电缆(简称CV电缆)由于具有优异的电性能、不易发生灾害、易于维修管理等优点,近年来在高压电力系统中得到广泛应用。到目前为止,其使用电压已高达275千伏。随着干式交联工艺、三层挤出技术、防止杂物混入绝缘等项制造技术的改进,使电缆绝缘性能得到大幅度提高。日本日立公司以实用化为目标,进行了500千伏CV电缆的研制。     

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。