热循环处理下电缆绝缘空间电荷特性研究

摘要：

电缆绝缘特性的变化与实际运行工况有关,绝缘层的温度会随负荷波动发生变化,恒温热处理不能对其进行模拟.为了研究电缆投运时绝缘层的温度变化对其交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)绝缘空间电荷特性的影响,对3个不同电缆厂家生产的110 kV电缆绝缘分别进行了最高温度为80℃、90℃和100℃的热循环处理,并结合傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和空间电荷实验结果,分析了热循环20次前后XLPE绝缘的空间电荷特性变化.结果表明:热循环处理前,XLPE残留的交联副产物等杂质成为试样电极处异极性电荷的主要来源;热循环处理后,试样内部出现次级结晶,同时XLPE支链和极性端基增多,使得其陷阱数目增大,且以浅陷阱为主;热循环处理温度越高,不饱和基指数越小,极化阶段平均体电荷密度越小,试样中生成的陷阱数目越少;在热循环刺激作用下,XLPE的熔融温度升高,结晶度增大,试样内部的深陷阱数目增多;热循环处理温度越高,次级结晶形成的片晶厚度越厚,试样中生成的深陷阱数目越多.短时适当提高电缆投运时的绝缘层温度,有助于减少电缆绝缘内部杂质以及生成的陷阱数目.

关键词：电缆;交联聚乙烯;傅里叶红外光谱(FTIR);差示扫描量热(DSC);空间电荷

所属期刊栏目：34

分类号：TM247(电工材料)

资助基金：广东电网有限责任公司科技项目GDKJXM20172797

在线出版日期：2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：94-102