交联聚乙烯绝缘电缆中多树枝状缺陷联合劣化及相互影响机制分析

摘要：

在实际运行环境中,湿度与过电压分别作为电缆绝缘中水树枝、电树枝缺陷引发及生长的关键性诱导因素,却因季节性波动变化与非连续作用的特点,导致水树、电树以协同生长方式加速绝缘劣化,研究树枝状缺陷联合劣化及其相互影响规律对提高电缆在复杂恶劣条件下绝缘寿命及运行可靠性具有学术价值.该文搭建水树-电树联合老化实验平台,开展水树-电树相互转化与协同发展试验,获取多树枝状缺陷的形貌特征、微观结构及电气性能参量,并分析出多树枝状缺陷联合劣化机制.研究发现:当电树生长过程中引入水树时,湿润水树可阻碍电树持续生长,并抑制内部局部放电;而干燥水树会加速电树的劣化;同时,历史性电树的存在会加速水树的生长,且在一定区域范围内,对水树的促进作用随电树的劣化程度递增.分析认为,湿润水树缺陷区的介电驰豫及枝状导电通道的分压作用是局部强电场削弱的原因,并且水分子对高能粒子的捕捉、约束作用也是导致电树生长得以抑制的原因;而干燥水树空腔结构及导电粒子的沉积为电树生长提供了供氧通道和高能粒子的运输通道;历史性电树生长时高温、光辐射等因素导致外围区域分子链断裂及无定形区的增加,会诱发亲水微通道并加速离子扩散,进而加速水树生长.

关键词：XLPE绝缘电缆;水树枝;电树枝;协同发展;相互影响

所属期刊栏目：41

分类号：TM215(电工材料)

资助基金：高等学校学科创新引智计划资助;国网湖南省电力公司科技项目

在线出版日期：2021-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：6806-6815