电场作用下含电压稳定剂修复液的扩散及对热氧老化电缆绝缘性能的影响EI北大核心CSCD

为了研究含不同类型电压稳定剂的修复液在电场作用下的扩散行为,以及它们对热氧老化电缆绝缘性能的影响。选取安息香、抗氧剂300和UV-P 3种电压稳定剂,配置13组不同含量修复液,进行热氧老化电缆压力注入式修复。对修复前后电缆样本进行红外光谱分析、电树引发和生长实验以及介电性能测试。研究结果表明:修复液注入后,短期内依靠压力和浓度差在绝缘中分层扩散;电场作用使得交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)分子链发生取向、修复液中极性分子受正介电泳力朝电场最强处定向运动,二者促使修复液向绝缘缺陷处加速扩散并聚集,电缆绝缘性能明显提升。不同成分修复液均能提高电缆绝缘的电树引发电压,其中质量分数为1.0%的抗氧剂300修复液对热氧老化电缆的电树抑制效果最好。此外,修复后电缆的直流电导率和介质损耗因数增大,修复液极性对XLPE电缆的绝缘性能和介电性能具有双向作用。     

高压电缆阻水缓冲层电化学腐蚀特性及失效研究

为研究高压电缆阻水缓冲层失效机理,尤其是其电化学腐蚀特性,对事故电缆缓冲层白斑进行成分分析,结合理论分析和模拟实验,确定白斑不同成分的产生机理。测试了缓冲层受潮特性,研究了缓冲层含水率和电流密度对其电化学腐蚀特性的影响。最后,基于电化学阻抗谱,测试了电化学腐蚀对缓冲层电气特性的影响,确定了缓冲层电化学腐蚀至最终烧蚀的演...     

高压XLPE电缆阻水缓冲层烧蚀机理研究现状

近年来高压电缆阻水缓冲层事故频发,已严重威胁到输电系统的安全性。本文对目前国内外缓冲层失效的相关研究现状进行综述,并提出可能的预防措施。首先,统计了近年来文献报道的电缆缓冲层烧蚀导致的失效事故,梳理了失效缓冲层存在的共同特征。然后,在介绍阻水缓冲层基本结构及作用的基础上,结合文献扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射（XRD）实验结果对缓冲层中白斑现象进行解释,提出使用中性阻水粉可有效地抑制白斑的产生。根据缓冲层烧蚀的相关研究,将缓冲层烧蚀机理分为局部放电致烧蚀以及电流热效应致烧蚀,并讨论了研究中仿真建模存在的问题。最后,对现有缓冲层相关研究进行总结与展望,提出减小铝护套与缓冲层之间的空隙以及防止缓冲层受潮可有效减缓缓冲层的烧蚀,但如何实现需进一步研究。     

高压电缆阻水缓冲层的白斑现象及析氢腐蚀机理EI北大核心CSCD

近年来,高压电缆中的电化学腐蚀诱发了多起本体击穿故障,造成了重大的经济损失。这种故障的特点是击穿的电缆中的缓冲层上有明显的白斑,然而,产生这种故障的机理尚未明确。针对这一问题,该文研究不同样本中白斑的成分,并用电化学手段定量分析白斑产生的过程,并研究白斑产生的电化学机理。首先,通过红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线能谱(energy dispersive spectrometer, EDS)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析事故现场白斑的化学成分和形貌。随后,在实验室培养了白斑,分析其化学成分,并把结果与事故现场的分析结果进行对比。通过对比FTIR和EDS结果可以发现,故障电缆和实验室培养的白斑的主要成分都是氢氧化铝,根据相应的电化学反应方程,可认为这是一种在交流电场下的析氢腐蚀现象。通过对腐蚀副产物氢气的浓度检测,水分、电流密度和是否含有阻水粉等会影响腐蚀速率。根据电化学分析,聚丙烯酸钠在腐蚀初期吸收水分,加速了腐蚀;而在腐蚀过程中,其与铝离子络合形成不吸水的络合物,反而抑制了腐蚀,但增加了缓冲层的电阻率,这可能会导致局部过热。最后提出了白斑产生的电化学机理,该研究可为高压电缆的腐蚀检测和新的缓冲层设计提供理论依据。