高压电缆半导电缓冲层新型评价方法探讨

近年来,由高压电缆半导电缓冲层烧蚀引起的电缆故障日益增多,对电缆缓冲层与金属套之间的电气接触性能的评价显得尤为重要.目前国内没有可以评价两者之间电气性能的方法,因此,提出了一种能够评估半导电缓冲层电气性能的测试方法,并搭建了相应的测试平台.评估不同状态电缆样品半导电缓冲层的接触性能,该方法能够对电缆半导电缓冲层电气性能...     

半导电塑料护层防雷通信电缆

<正> 通信电缆应用半导电塑料作为金属护套的外护层,可保证电缆良好接地,使电缆具有防雷、防电磁干扰和防腐蚀等综合性能。由于这种电缆结构简单,制造工艺简便,材料价格与普通塑料护层的相当,机械性能亦好,故在防雷地区和一般地区均可使用。近年来通信电缆综合防护,特别是防雷结构中应用半导电塑料护层,得到了CCITT及许多国家的重视,如意大利、美国等在实验室、现场及线路上进行试验时,均得到了满意的效果。     

电缆半导电屏蔽层中导电离子析出模型分析

中低压电力电缆主绝缘的水树现象是造成电缆故障的一个很重要的因素,在温度和高电场等外界条件共同作用下,电缆半导电屏蔽层中含有的游离导电离子析出后在电缆主绝缘表面形成水树现象的起始点。通过对半导电屏蔽试样水煮得到的数据进行分析,建立扩散模型,利用Fick第二扩散方程对该模型进行解析,得到t时刻试样中导电离子的浓度分布并与导电离子的析出试验数据相符。     

关于电缆半导电屏蔽层电阻率试验的研究

对国内外不同的电缆屏蔽料生产的电缆内外半导电屏蔽层的电阻率(或电阻)进行了实验研究,实验结果表明:电缆屏蔽层的电阻率与测量时间、测试温度均存在相关性。由此分析认为,IEC 60840和IEC 60502,以及国家标准GB/T 12706—2002中关于半导电屏蔽层电阻率的测试方法,存在测试条件规定不明确的问题,并提出了执行该标准的具体建议。     

电缆工业用半导电塑料

本文概述电缆工业用挤出型半导电塑料的发展过程,电缆工业对半导电塑料的要求及乙炔炭黑、导电炉黑对半导电塑料电阻率的影响。指出用丁苯橡胶、聚异丁稀等改性增塑的半导电聚乙烯料,不能满足电缆工业的要求,目前已淘汰。重点叙述最常用的乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)半导电塑料,可剥离型EVA半导电塑料及乙烯—丙烯酸乙酯共聚物(EEA)半导电塑料的组成、配方与性能。     

电缆绕组变压器外半导电层中的电流特性

电缆绕组变压器的线圈所用的电缆为去掉外金属护套的电缆,当绕组芯线上存在高频电压时,在其外半导电层上会产生相同频率电压与电流.为了研究外半导电层内的电流大小与芯线内电压、电流等参量之间的关系,首先利用有限元法对外半导电层中的涡流电流进行计算,然后对绕组外半导电层的等效电路进行了研究,最后通过与实验相比较的方法,分析了电缆绕组变压器外半导电层中电流产生的原因,并研究了半导电层材料的电阻率对其内部电流幅值的影响.     

电缆半导电层介电性能对电场分布的影响

用有限元法研究了电缆内外半导电层电阻率及介电常数对电缆电场分布的影响规律.研究表明,随着内半导电层介电常数的增加,电缆内部的最大场强增加,内屏蔽层的场强明显减小,较高的介电常数会引起电介质内电场分布的畸变,过低的介电常数会使半导电层处场强集中,进而可能引发树枝状放电;随着外半导电层电导率的增加,电缆外护层的场强及电压明显降低,这对减小高压电缆绕组电晕发生的概率有一定的指导意义.     

XLPE电缆外半导电层电特性的试验研究

以XLPE电缆为绕组的新型变压器和电机所用交联聚乙烯电缆没有金属回流层,其外部只有一层半导电层,为了解其电特性,测量了长351和103cm的两段XLPE电缆从0(直流)至2MHz交流下的电阻率、阻抗、电容,结果表明:外半导电层电阻率约0.095Ωm,单位长电容40pF/m,在试验频率(<20MHz)范围内变化不大。     

基于矢量拟合下的电缆半导电层测量及其建模方法的研究

正近些年来交联聚乙烯电缆由于诸多优点在配电网中的用量越来越大。局部放电信号的检测及定位技术是电力电缆中绝缘状态监测的重要环节,而电缆半导电层对于电缆检测及定位的影响也受到了更多的重视,因此研究电缆半导电层的参数特性十分重要。给出电缆半导电层的测量方法及其参数特性,为了进一步分析半导电层对电缆检测及定位的影响,首先采用矢量拟合算法,得出参数在拟合结果的基础上,提出了电缆半导电层的等效电路参数模型,基于该仿真模型电缆中半导电层对电缆中参数特性的影响进行了对比分析。计算结果表明:电缆半导电层等效模型可以很好地表征电缆中半导电层的特性,经过对比研究可以得出,与忽略半导电层的情形相比,电缆含有半导电层时的衰减变大,波速也变慢。     

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。     

电缆涂层用半导电粉末

<正> 有些电缆要求在聚乙烯或聚氯乙烯防蚀护套的外表面有一个半导电层,以便当电缆布设于地下电缆沟或钢筋混泥土管之后,通过在电缆外面的半导电层与里面的金属护套之间,施加高电压来发现电缆外护层的破损(图1)。     

XLPE电缆绕组外半导电层的暂态电压分布测量

通过对无金属外屏蔽及护套的XLPE电缆绕组芯线加冲击电压测取外半导电层上电压分布的方法,得出了在冲击电压作用下,无论绕组开路或短路,绕组前部的外半导电层是最薄弱部位的结论。为新型电力设备的设计、保护及试验技术提供了依据。     

高压电缆半导电屏蔽料关键问题及研究进展

半导电屏蔽层作为高压电缆的重要组成部分,在电缆结构中起到均匀电场的作用。目前,我国高压电缆制造技术快速发展,然而高电压等级电缆料严重依赖进口,存在较多的技术壁垒。该文从高压电缆屏蔽料发展历程及关键问题、屏蔽料组成及关键性能参数、屏蔽料性能提升及改性3个方面综述了高压电缆屏蔽料的研究进展。首先,梳理高压电缆半导电屏蔽料发展历程,提炼当前屏蔽料面临的主要技术瓶颈和关键问题;其次,探讨屏蔽料导电和导热机理,从基体树脂、导电填充物和添加剂3个方面分析屏蔽料组成及性能,分析不同电压等级屏蔽料关键性能参数与技术要求;最后,探讨半导电屏蔽层配方,半导电屏蔽层–绝缘层界面特性和半导电屏蔽层性能对绝缘层电荷积聚特性的影响,并提出通过半导电屏蔽层改性抑制高压直流电缆绝缘层电荷积聚的方法。该文所做工作可为我国高压电缆半导电屏蔽料的研发、高压电缆性能评估提供理论参考。     

内半导电层老化对电缆水树缺陷诱发性的研究

为进一步探究电缆内半导电层的老化机理,在加速水树老化实验的基础上,利用红外光谱检测技术(FTIR)观测新样本和老化样本中内半导电层的分子结构的变化,并阐明其变化原因。同时通过扫描电子显微镜(SEM)观察电缆内半导电层中缺陷的变化情况,对内半导电层诱发绝缘层水树缺陷形成的原因进行讨论。结果表明:在老化过程中,内半导电层材料组分中EVA材料发生分子链的断链老化和酯基水解老化,为电解老化提供了电解质。在水分存在的情况下,内半导电层中局部的电势差可能导致缺陷附近形成电解池,进而导致材料局部缺陷的进一步发展。因此,内半导电层中电解池的形成和局部缺陷的发展,可能引发绝缘层水树缺陷的生成和发展,从而影响电缆的绝缘性能。     

XLPE 电缆水树老化过程中半导电层缺陷的形成机理

交联聚乙烯(XLPE)电缆的半导电层缺陷诱发机理尚无定论。为此,在加速水树老化实验的基础上,观测了水树老化后电缆的内、外半导电层中的缺陷,并对这些缺陷的形成原因进行了讨论。采用水针法对长度为70 m的XLPE电缆进行加速老化,电缆的绝缘性能逐渐下降,并在绝缘层中观察到水树缺陷。通过扫描电镜(SEM)观测到,老化样本的半导电层中有大量孔洞缺陷。进一步采用X射线能量色散谱(EDS)对内、外半导电层中的化学元素进行定量分析证明,老化后半导电层中氧(O)元素含量显著减少。因此,在长期老化过程中,半导电层中可能发生了电解质水溶液的电解反应,并生成了氧气(O2)和臭氧(O3),这种气体的生成是半导电层中孔洞缺陷发生及发展的原因。     

导电碳黑填充的乙丙橡胶-氯磺化聚乙烯共混物——用作可剥离型半导电层

用不同数量的高导电性炉法碳黑和ERR-CSP共混物制备复合材料,并测试其电气和固态物理性能,以估价导电破黑对共混物的影响。根据所得结果,采用含60％碳黑的复合材料来探测它对EPR绝缘和XLPE绝缘的粘接性能。测试结果发现,复合材料由粘接型转向剥离型。转变发生在EPR中CSP占60～70％之间,并制作了一只模型来加以验证。     

电缆用半导电阻燃带的研究

以玻璃纤维布为骨架材料,配合半导电阻燃胶,研制出电缆用半导电阻燃带,以提高电缆的电气、消防安全性能并降低生产成本。     

高压交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽层的激光剥离方法及机制研究

附件安装缺陷是目前引发高压电缆故障的主要原因之一。针对传统的电缆附件安装过程对安装人员要求高、效率低下且缺陷隐患大的问题,该文提出采用激光清洗技术剥离高压电缆绝缘屏蔽,对剥离后的交联聚乙烯界面性能开展试验研究,并分析激光剥离高压电缆绝缘屏蔽的现象和机理。金相显微镜的观测结果和表面粗糙度测量结果表明,与砂纸打磨的电缆相比,采用激光剥离的电缆具有更平整光洁的绝缘表面和更小的表面粗糙度。同时,傅里叶红外光谱测试结果表明,激光剥离高压电缆绝缘屏蔽未对交联聚乙烯绝缘造成氧化损伤。进一步的分析表明,在激光剥离电缆屏蔽层的过程中,主要的作用机制为振动效应。利用激光剥离电缆绝缘层的界面性能优异,因此激光剥离技术可用于剥离高压电缆绝缘屏蔽层。     

外半导电层对地电容与XLPE电缆绕组暂态特性

为了解交联聚乙烯(XLPE)电缆绕组变压器绕组外半导电层的对地电容对电缆绕组暂态特性的影响,改变试验绕组外半导电层对地电容进行对比试验,并基于前期仿真模型建立了考虑外半导电层对地电容影响的模型。试验和仿真的对比结果表明,绕组外半导电层对地电容对这类绕组暂态特性的影响较小。     

外半导电层经电阻接地后XLPE电缆绕组的暂态现象

为了研究电缆绕组变压器的暂态特性,笔者通过对无外金属屏蔽及护套的XLPE电缆绕组芯线加模拟雷电冲击电压,对外半导电层是否接电阻接地两种情况进行试验,得出了外半导电层接小电阻接地对芯线电压振荡有一定抑制及外皮电压最大值虽有一定的提高但震荡消失,有益于改善暂态特性的结论。