交聯(lián)聚乙烯-硅橡膠復(fù)合絕緣界面直流擊穿特性及其影響因素.pdf

1、近年來，基于電壓源換流器的新型直流輸電技術(shù)發(fā)展迅速，交聯(lián)聚乙烯直流電纜系統(tǒng)在電力輸運(yùn)工程中有著巨大的發(fā)展前景。已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電纜與附件間的復(fù)合界面最易發(fā)生擊穿故障。為解決該問題，目前的研究主要集中在對附件復(fù)合絕緣材料進(jìn)行納米改性，使得兩種材料的電導(dǎo)率能夠很好地匹配，從而降低界面空間電荷的積聚，而直流電壓作用下界面壓力、溫度、界面自由電荷以及附件安裝缺陷對界面擊穿的影響目前尚無報(bào)道。
　　首先，本文仿真分析了溫度梯度及安裝缺陷存

2、在時(shí)接頭內(nèi)的電場分布情況。仿真結(jié)果表明，隨著線芯溫度的升高，高壓屏蔽端部場強(qiáng)不斷降低，而應(yīng)力錐根部場強(qiáng)不斷增大，且接頭絕緣內(nèi)的電場分布發(fā)生反轉(zhuǎn)；XLPE絕緣表面的半導(dǎo)電微粒及氣隙有削弱高壓屏蔽端部電場的趨勢，但缺陷處的電場強(qiáng)度卻會(huì)有較大幅度升高，且缺陷距離應(yīng)力錐根部越近，缺陷處的場強(qiáng)越高。
　　其次，本文研究了壓力、溫度及空間電荷對XLPE/SR復(fù)合介質(zhì)界面直流擊穿電壓的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同溫度下界面擊穿電壓隨著壓力的增大呈現(xiàn)

3、先減小后增大的趨勢；當(dāng)壓力較小時(shí)，界面擊穿電壓隨著溫度的升高逐漸降低，而當(dāng)壓力較大時(shí)，界面擊穿電壓隨著溫度的升高有逐漸增大的趨勢；空間電荷能夠顯著降低復(fù)合介質(zhì)界面擊穿電壓。
　　最后，研究了電纜附件用硅橡膠材料在熱-機(jī)械協(xié)同老化作用下的應(yīng)力松弛特性。實(shí)驗(yàn)表明：老化前后硅橡膠的彈性模量與測試溫度基本無關(guān)；老化后試樣的彈性模量與變形率會(huì)有較大幅度升高，且隨著老化時(shí)間的增加，二者都呈線性規(guī)律變化。在假設(shè)老化前后圓筒絕緣模型高度不變、體積