低温绝缘（CD）高温超导电缆屏蔽层电流对超导电缆导体和屏蔽电流分布的影响

文中首次提出低温绝缘（CD）高温超导电缆在屏蔽层通过与导体电流相等的反向电流条件下,屏蔽层自感、屏蔽层层间互感、屏蔽层与导体间互感的计算式,以及CD绝缘高温超导电统屏蔽和导体电流均匀分布的设计计算方法。通过对几种典型的屏蔽和导体结构的CD绝缘高温超导电缆屏蔽电流和导体电流分布计算,分析研究屏蔽层电流对CD绝缘高温超导电缆的导体和屏蔽电流分布的影响,并推荐将文中提出的计算方法作为CD绝缘高温超导电缆导体和屏蔽结构的设计基础。完善的计算机程序已缟制完成,可作为实际应用。     

含短贯通导体的金属腔体电磁辐射耦合规律

为研究含短贯通导体金属腔体在平面波辐射条件下内部电磁耦合规律,利用电磁数值计算软件CST建立了含短贯通导体金属腔体电磁辐射耦合模型,研究了加载短贯通导体对开孔金属腔体内部屏蔽效能的影响。并基于GHz横电磁波室(gigahertz transverse electromagnetic cell,GTEM)搭建了含短贯通导体金属腔体电磁耦合实验平台,对数值计算结果进行了实验验证。同时分析了平面波辐射条件下贯通导体长度、贯通导体半径、贯通孔尺寸、电场极化方向等参数对内部电磁耦合的影响规律,揭示了短贯通导体引入电磁干扰的耦合机理。结果表明:当屏蔽效能为40 d B的开孔腔体加载短贯通导体后,腔体内部屏蔽效能明显下降,屏蔽效能最小值达到-15.29 d B;腔体外部裸露贯通导体长度增大3 cm,腔体的屏蔽效能降低约4 d B;腔体内部贯通导体长度主要影响腔体的谐振频点;贯通导体长度不变而内外部分长度变化时,腔体屏蔽效能和谐振频点均发生变化;贯通孔尺寸增大,导致腔体内部屏蔽效能下降;测试点距离贯通导体越远,屏蔽效果越好;贯通导体半径能够影响屏蔽效能和腔体谐振频点;腔体壁厚度每增加0.3 cm,谐振频率增大约8 MHz;平行于贯通导体的电场分量越大,腔体屏蔽效能越差。     

贯通导体耦合对金属腔体屏蔽效能的影响

为研究外部电磁能量通过贯通导体耦合对腔体内部屏蔽效能的影响,利用电磁仿真软件FEKO,从频域角度对腔体内部场进行了仿真研究,利用矢量网络分析仪、功率放大器、GTEM室和全向电场探头搭建实验系统进行了验证,并通过建立含贯通导体金属腔体电路模型进行了谐振频率定性分析。结果表明:仿真和实验的结果具有一致性;当加入贯通导体后,腔体的屏蔽效能减小,谐振频率降低。腔体屏蔽效能随着贯通导体数量的增多而减小,随着电场极化方向与贯通导体夹角增大而减小,在腔体谐振频率以下随着监测点到贯通导体位置增大3倍,屏蔽效能提高20 dB。屏蔽效能的谐振频点受贯通导体长度影响较大,随着贯通导体数量增多而减小,不随电场极化方向和监测点位置变化而改变。为了改善含贯通导体金属腔体的屏蔽效能,应注意引入贯通导体后产生的新谐振频点,以及在这些频点上的屏蔽效能极小值,敏感电路应远离贯通导体放置。     

运行老化XLPE电缆导体屏蔽层侧绝缘缺陷分析

运行老化交联聚乙烯(cross-linked polyethylene, XLPE)电缆导体屏蔽层侧的绝缘缺陷尚未引起充分关注。该文对新电缆及退运的老化电缆进行了超低频介损和微观理化性能对比测试,发现退运电缆处于严重老化状态,且导体屏蔽层侧的绝缘内部存在连续的片状老化缺陷。对退运电缆进行扫描电镜测试发现,导体屏蔽层与内侧绝缘层存在大量微孔。能谱分析证明,电缆老化后的导体屏蔽层及内侧绝缘中均有少量铝(Al)元素的存在。进一步采用红外光谱测试发现导体屏蔽层中的乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)产生了老化降解,且内侧绝缘存在较为明显的羰基与羟基的红外吸收峰。因此,电缆运行过程中导体屏蔽层中的EVA可能存在一定程度的老化降解,降解产物进入绝缘内部参与XLPE的氧化降解反应,进而导致了导体屏蔽层侧的绝缘内部出现连续片状老化缺陷。     

电缆半导电层的作用及剥离方法

<正>问请问电缆的半导电层起什么作用,如何剥离?答电缆的半导电层起屏蔽作用,能使电缆绝缘层内、外表面电场分布趋于均匀,并可减小畸变。电缆导体由多根导线绞合而成,与绝缘层之间易形成气隙。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,可避免导体与绝缘层之间发生局部放电。这一屏蔽层为内半导电屏蔽层。     

屏蔽电缆参数计算及屏蔽层与芯线间的串扰

为分析线缆间的串扰问题,基于有限元软件ANSYS分析了屏蔽电缆周围的电磁场分布,通过计算导体所带电荷量以及磁链,求得了多导体传输线系统的电感电容矩阵。针对位于地面上方的屏蔽电缆系统提出了一种新的表示其传输线参数的模型,即以大地为参考导体,建立包括芯线、屏蔽层、大地的统一模型,计算其相应的传输线参数;运用所得屏蔽电缆的传输线参数,结合传输线时域有限差分(FDTD)法,仿真分析了屏蔽电缆屏蔽层中的电压、电流在电缆芯线中的耦合响应问题;基于实验室研究设备,对同轴电缆屏蔽层与芯线之间的耦合问题进行了实验测量,验证了理论研究的正确性。     

短导体对水平接地极冲击特性的影响

冲击接地实验研究表明,在放射状的水平接地极上合适位置添加短导体后能使接地极周围的时变电场趋于均匀分布。本文针对短导体的布置方式展开研究,采用时域差分思想和多物理场有限元分析相结合的仿真方法,以单根水平接地极和添加短导体后的水平接地极为研究对象,从屏蔽效应强弱的角度分析了7种结构接地极的冲击特性。结果表明:在水平接地极上布置短导体时存在弱屏蔽区域,在弱屏蔽区域之外短导体受端部作用影响较大;同种短导体结构接地极的屏蔽效应随着注入电流幅值的增加而增大;在短导体长度与接地极的长度比为1/30的情况下,短导体间距与接地极长度的比例在10%~15%之间时较其他结构的接地极中部散流值比例较大,屏蔽作用较弱。     

电力电缆半导电屏蔽电阻率测试仪

根据GB/T 12706-2002和IEC 60502标准设计了电力电缆半导电屏蔽电阻率测试仪.仪器采用导体屏蔽、绝缘屏蔽、加热后导体和绝缘屏蔽等4个体积电阻率测量模块,由C 8051高速单片机集中控制;对于单个测量模块,采用了4探针的测试方法;针对高的电压测量范围,设计了多档精密电阻分压网络;面对高电压、低功耗的难题,采用了测量节点电位的方法.仪器同时具有USB接口,可将测量数据送入PC机的数据库中,进行数据分析和管理.该仪器直接显示电缆导体屏蔽与绝缘屏蔽体积电阻率,运行稳定,单组测量模块功率小于O.1 W,测量误差为±1%.     

屏蔽电感效应及其在脉冲功率技术中的应用

简要分析了电磁屏蔽和磁屏蔽对被屏蔽导体电感不同的影响,并通过实例进行了比较,最后指出屏蔽电感效应在脉冲功率技术中的应用。     

基于地中电场分布的针刺式接地装置结构参数优化

已有的研究结论表明,在接地极上添加"针刺状"短导体可有效改善接地装置的冲击接地性能。建立了接地极冲击特性有限元模型,分析了端部效应、电流屏蔽效应对地中电场分布的影响规律,系统地研究了所添加的短导体长度及相邻短导体之间的间距对接地极周围土壤火花放电区域与冲击电阻的影响,并对仿真结论进行了试验验证。研究结果表明,短导体长度主要受接地极本体的火花放电及接地极与短导体之间的电流屏蔽效应的影响,所添加短导体的长度宜为0.5~1.0 m;相邻短导体之间的合理间距主要受接地极与短导体之间、相邻短导体之间的电流屏蔽效应的影响,短导体长度为0.5 m时,其相邻间距宜为0.5~0.8 m;短导体长度为1.0 m时,其相邻间距宜为1.0~1.6m;综合考虑,短导体布置间距可取为短导体长度的1~1.5倍。     

Severe degradation of the conductor screen of service and laboratory aged medium voltage XLPE insulated cables

The main purpose of this paper is to show the strong correlation between corrosion of the metallic aluminum conductor and the formation of interconnected cracks / voids in the conductor screen, creating initiation sites for vented water trees in service aged medium voltage XLPE cables. The results show that porous structures in the conductor screen previously reported for laboratory aged insulation systems, also develop in the conductor screen in service aged medium voltage XLPE cables. These structures can bridge the screen and serve as path for contaminants and corrosion products from the aluminum conductor and initiate water trees. A prerequisite for the formation of such structures is the presence of liquid water at the interface between the conductor and conductor screen causing corrosion. The initiation site of such structures has been identified, and is likely caused by environmental stress cracking (ESC). Initiation sites were determined in all cables, but porous structures in the conductor screen were only observed in the cable suffered from service failure, where liquid water had entered the cable conductor between the strands. Severe degradation of the XLPE insulation was observed at the initiation sites for water trees growing from these structures.     

化学交联三层共挤相邻规格导体换规不停车生产技术的浅析

交联聚乙烯中、高压电力电缆绝缘挤制多采用三层共挤连续交联型机组。这种型式的交联机组在挤制绝缘线芯(包括导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽)时,每次变换导体规格就必须停机并更换挤出模具,这样就会将交联管内60~80 m长的绝缘线芯报废,而开机后又会浪费约150 m长绝缘线芯,浪费惊人。采用相邻规格导体不停机换模具而连续生产,这可以大大降低材料和能源的浪费,提高生产率,降低产品成本。     

Non-Destructive Status Testing of Lead-Sheathed, 5-KV Undergound Cable

We report the successful conclusion to phase one of a program to solve the problem of determining in unambiguous but non-destructive fashion the on/off status of a lead-sheathed underground distribution cable. An automatic, remote-controlled prototype machine has been developed with self-test and monitoring functions. The machine cuts a small hole through the lead jacket, applies a detector probe to the cable's outer, high-resistivity screen. This screen is capacitively coupled to the inner conductor so the small voltage drop caused by the displacement current to the screen can be used to determine the on-off status of the cable. If the cable tests off, at the operator's direction the machine spikes the cable to provide absolute proof of the off status of the cable.     

铜包铝线代替铜线作为编织屏蔽材料的可行性分析

本文对电力系统中二次保护系统用编织屏蔽控制电缆采用铜包铝线代替铜线作为编织屏蔽材料的性能进行了技术分析,认为铜包铝线代替铜线作为编织屏蔽材料的技术是可行的,它可以节省大量的铜资源,创造可观的经济效益和社会效应。     

Optimizing a levitating screen of electromechanical converter of forces

A method is developed for the definition and calculation of optimal values of basic parameters and sizes of a levitating screen in an electromechanical converter of forces with a stepwise magnetic conductor. The method takes into account preset values of the superheat temperature of the levitating screen, the depth of the electromagnetic wave penetration into the aluminum screen, and the given range of variation in the external force acting on the screen. An example of the design of the force converter is presented that is based on the developed engineering technique of design.     

耐热铝合金导线在临钢110kV架空电力线路中的应用

结合临钢至乔钢架空电力线路的地理环境对乔钢线采用耐的热铝合金导线进行了分析，并对耐热铝合金导线架设、运行中的相关问题进行阐述。     

三芯海底电缆中光纤与缆体应变关系的有限元分析方法

为了利用分布式光纤应变传感技术测量的光纤应变反映三芯光纤复合海底电缆的缆体应变,通过有限元方法进行了建模、求解和分析。通过合并导体屏蔽、绝缘屏蔽、半导体阻水层、填充层,忽略黄铜带、铠装垫层、外被层,对模型进行了简化;选用SOLID164单元对模型进行了动力学分析;施加匀速载荷对海缆进行了拉伸仿真试验。利用最小二乘法对铜导体、XLPE、铅护套、钢丝铠装与光单元的应变进行了拟合,获得了它们的函数关系式。模型求解结果满足弹塑性材料特性,可为研究海底电缆的力学性能、判断海底电缆工作状态提供参考。     

国家电力公司超高压电缆实验室

论述了国家电力公司超高压电缆实验室的主要高电压设备的参数及确定方法 ,电缆导体感应加热测量控制系统的研制 ,电缆屏蔽大厅结构、尺寸确定和屏蔽技术 ,预鉴定试验场的配置研究     

500kV顺江乙线老化线路可听噪声与无线电干扰特性研究

输电线路因电晕放电引起的电子环境问题时有发生,是影响特高压建设的难题之一。可听噪声和无线电干扰水平是研究输电线路电晕特性的重要参数,随着线路运行年限和运行环境的改变,输电线路可听噪声和无线电干扰水平可能发生变化。笔者针对广东南部地区顺江乙线运行年限16年的LGJ400/50老化后导线的电晕电压变化,利用小型电晕笼这一有效、方便的实验平台展开研究,并利用电子显微镜和白光干涉形貌仪对样品表面状况进行观察。文中通过声级计和无线电干扰接收机观测单根LGJ400/50老化导线和同型号新导线在相同施加工频电压下电晕放电过程,并对比两组数据。结果表明,老化后LGJ400/50导线表面状况比新导线明显恶化,表面成分更为复杂;老化后导线可听噪声水平普遍增加1～5 dB(A);无线电干扰水平增加最大可达10 dB。上述结论为相关部门提供设计、维护建议。     

66kV线路间隙型增容导线的设计与应用

随着我国现代经济的飞速发展和"十二五"电力发展规划的落实,推广应用新技术、新材料、新工艺,利用输电线路原有杆塔结构,通过更换新型导线实现输送容量大幅提高是当前电网增容改造中急需解决的关键问题,应用间隙型增容耐热铝合金绞线恰恰解决了这一难题,可增大1.6~2.0倍以上的输送容量,为输电线路改造提供了新思路。