交聯聚乙烯電力電(diàn)纜(lǎn)局部放電機(jī)理-國浩電氣
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交聯聚乙烯電(diàn)力電纜局部放電機理

發布時間:2021-07-01 03:52:07人氣:

局(jú)部放電(Partial Discharge,簡稱PD)是指高壓設備中的絕緣介(jiè)質在高電場強度作用下發生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電隻存在於(yú)絕緣(yuán)的局部位置而不會立(lì)即形成貫穿性通道,因此(cǐ)稱之為局部放電。電纜(lǎn)局部(bù)放電檢(jiǎn)測中局部放電量一般用pC為單位。電(diàn)纜局部放電(diàn)可能發生在電纜(lǎn)附件和本體中,油紙電纜和交聯聚乙烯電纜的局部(bù)放電特性也有所差別。

油紙電纜的絕緣層(céng)為粘性浸漬結構,在電壓場強增加或者絕緣(yuán)油泄露、絕緣幹燥的時候易發生局部放電現象,局部放電反過來又導致(zhì)絕緣層不斷碳化,最終使絕(jué)緣層絕緣性能(néng)下降。下圖為導致油紙(zhǐ)電(diàn)纜絕緣層局部放電的兩種原(yuán)因:絕緣油泄露(lù)導致絕緣材料幹燥使得絕緣性能下降;電纜鉛包破裂進水導致(zhì)絕(jué)緣層變薄,局部場(chǎng)強升(shēng)高,導致絕緣性能下降。

導(dǎo)致油紙電纜絕緣層局放的兩種原因
導致油紙電纜絕緣層局放的兩種原因(yīn)
和油紙電纜不同,交聯聚乙烯電纜的絕緣材料為固態塑料結構。在製造過程中如混入金屬雜(zá)質、出現氣孔空洞,或由於(yú)內、外半導體層不(bú)規則(zé)突起引起高壓場強的不均勻(yún),或絕緣中存在電樹枝等,在這些部位都有可能出現局放。這些缺陷都會(huì)影響(xiǎng)電纜的使用壽(shòu)命,其中交聯聚乙烯電纜中電樹枝的出(chū)現對其壽命有很重要的影響。大多數聚合物絕緣(yuán)在強電場的長期作用下,由於受到電、熱、機械(xiè)、化學等多因素綜合作用導致絕緣性能下降,其擊穿場強隨著電壓作用時間的增長(zhǎng)而降低,最後導致聚合物絕緣擊穿(chuān),其中一個(gè)重要的(de)原因(yīn)就是在聚(jù)合物中產生了電樹枝。根據有關部門統計(jì),電纜(lǎn)事故占電氣設備事故總數的比例約為28%,而電纜的樹枝老化所引起的(de)事故(gù)占電纜事故的42%。日本等發達國家分析了交聯聚乙(yǐ)烯電力電纜的老化原(yuán)因(yīn)和老化形(xíng)態,認為電纜老化(huà)的起點為氣隙、雜質、凸(tū)起毛(máo)刺等缺陷,這些缺(quē)陷再加上電場、熱、機械力、環境(jìng)等老化因素,就會以局(jú)部放電、水樹枝之類的老化形態表現出來,最終都歸(guī)結於電樹(shù)枝而導(dǎo)致絕緣擊(jī)穿。

電樹枝的引(yǐn)發(fā)和生長過程很複雜,要受到很多(duō)因素的影響,如(rú)局部放電、電場分布、空(kōng)間(jiān)電荷分布、通道的電(diàn)導、氣體的壓力、材料的結構形態等等,而另外交聯聚乙烯的填料、複合介質、厚層材(cái)料、結(jié)晶狀態以及材料內(nèi)的微孔、低密度區、運行(háng)環境等也對電樹枝的引發(fā)和生長(zhǎng)有著或多或少的影響(xiǎng)。國內外運行經驗和研究成(chéng)果表明,交聯聚乙烯電力電纜性能早期劣化或使用壽命很大程度(dù)上取決於(yú)交(jiāo)聯聚乙烯絕緣介質的樹枝狀老化,而局部放電測量是定量分析(xī)樹枝狀劣化程度的有效方法之一。在樹枝引發初期,其局部放電量約0.1pC;當樹枝發展到介質擊穿(chuān)臨(lín)界狀態時,其(qí)局部放電量達到1000pC左右。
交聚乙烯電纜局放
交(jiāo)聚乙烯電纜局放
除此之外,在電纜附件中電纜終端和中間接(jiē)頭是最容易發生局放故障的位置,不合格的生產工藝或者施工安裝人員技術不熟練都有可(kě)能(néng)導致電纜附件存在隱患,誘發局放故障和擊穿故障。
電纜接頭可能的局部放電位置點
電纜接頭可能的局部放電位置點
由此可見,對交聯聚乙烯電纜做局部放電檢測試驗可以得到電纜絕緣中電樹枝等重(chóng)要缺陷的狀態數據,而且(qiě)可以反應出電纜附件安裝(zhuāng)過程造成的缺陷。因此對交聯聚乙烯電力(lì)電纜進行局部放電檢測試驗是及時(shí)發現其故障隱患、預測運行壽命、保障電力電纜安全可靠運行的重要手段(duàn)。

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