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《針對抗水樹交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、2010年第4期電線電纜2010年8月No．42010ElectricWire＆CableAug．，2010抗水樹交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的研究趙海燕(特變電工山東魯能泰山電纜有限公司，山東新泰271200)摘要：分析了國內外交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電力電纜的使用情況，以及容易產生水樹的原因機理。從如何避免水樹的產生和發(fā)展，以提高電纜運行壽命，提出了抗水樹的機理和抗水樹XLPE電纜的設計理念，并對其試驗流程和試驗結果進行了統(tǒng)計分析。關鍵詞：抗水樹交聯(lián)聚乙烯電力電纜；水樹枝；抗水樹機理；研究；試驗中圖分類號：TM247．1文獻標識碼：A文章編號：1672-6901(
2、2010)04-0004-04StudyoftheTree-RetardantXLPEPowerCablesZHAOHai．van(SpecialElectricApparatus—LunengTaishanElectricCableCo．，Ltd．，Xintai271200，China)Abstract：TheapplicationathomeandabroadofXLPEpowercablesandthecauseandmechanismoftreegenerationwereanalyzed．Themechanismoftreeretardanceandde
3、signphilosophyofTRXLPEcableswereproposedfromtheviewpointofavoidingtreegenerationandgrowthSOastolengthenthecableservicelife．Statisticalanalysiswasmadeonthetestprocedureandresults．Keywords：TRXLPEpowercable；tree；mechanismoftreeretardance；study；test0引言交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電力電纜(以下簡稱交聯(lián)電纜)在電場和水的作用下會
4、產生樹枝狀放電通道，這種現(xiàn)象稱為水樹。水樹會隨著時間的發(fā)展繼續(xù)生長，最終導致絕緣擊穿，成為電力電纜早期損壞的重要原因。普通的交聯(lián)電纜的生產及應用已有近三十年的歷史，其在干燥環(huán)境下具有優(yōu)良的電氣和機械性能，但在實際應用中電纜敷設的環(huán)境通常比較惡劣，電纜經(jīng)常需要短期或長期浸泡在水中，或者處在潮氣濕度很大的環(huán)境下，而普通交聯(lián)電纜完全不具有抗水樹能力，在長期使用下絕緣會逐漸吸收環(huán)境中的水分，再由于電纜絕緣中存在大量的微小空隙，因此在微孑L中會充滿水分，而充水微孑L可在很低的電壓下產生水樹。在電場的長期作用下，電纜絕緣層中會引發(fā)大量的水樹枝，水樹老化使絕緣分子開裂；當微孔中
5、水樹達到飽和狀態(tài)時，絕緣電氣和機械性能將急劇下降，導電的水樹枝(電樹枝)會損耗大量的電能，并最終引起電纜絕緣層的擊穿，從而大大減少電纜壽命。收稿日期：2009．11-10作者簡介：趙海燕(1970一)，女，工程師．作者地址：山東新泰市金斗路568號[271200]2010年第4期電線電纜2010年8月No．42O10ElectricWire＆CableAug．，2010究作簡要介紹。當絕緣體中存在空穴異物時，會造成電場集中，并以此為起點產生蝴蝶狀樹枝；當絕緣體中存在微1水樹枝的定義及產生的機理孔時，將會產生電暈放電樹枝，通常其比上述水樹枝DL／T1070-2007
6、標準對水樹的定義是“在絕先形成并即發(fā)生電氣放電。圖2～圖4分別為幾種緣中存在水分、電應力和某些誘發(fā)因素，如雜質、突因電纜質量的缺陷引起的水樹枝形態(tài)。起、空間電荷或離子時發(fā)展成的一些微通道”。水樹產生機理的分析目前尚有幾種不同的理論，相比之下有兩個主流的理論是得到廣泛的認可，一是電應力理論，二是電化學氧化理論。電應力理論認為，電纜在生產和運行過程中的內部應力是促進水樹枝生長的主要原因。當電纜在經(jīng)受電壓和水時，在高壓工頻電場中，極性水分子產生強烈的遷移并將電場能轉化為動能和熱能，獲得圖2發(fā)散形水樹枝之一(存在于內屏蔽缺陷處)巨大能量的水分子在絕緣內部劇烈運動。當水分子
7、能量足以打斷電纜絕緣層XLPE分子鏈的時候，就會在絕緣內部產生細微的裂紋，導體附近的XLPE絕緣的應變就會增加，而在應變較大的區(qū)域(如雜質和氣孔等處)便生成水樹枝。電化學氧化理論認為，水中存在的離子會促進聚合物發(fā)生氧化作用，氧化作用破壞了聚合物分子鏈，于是在聚合物內部形成小孑L。氧化產生的羧酸陰離子使得水樹的小孔壁更加親水，所以滲透的離子溶解于親水性的小孔內。圖3發(fā)散形水樹枝之二(存在于內、外屏蔽缺陷處)另外，還有一種理論認為，水樹枝生長與局部放電為彼此的誘因，在局部放電高壓電場下，電纜絕緣內部的水分子從電場中獲得能量，產生水錘效應。在水分子的撞擊下，XLPE高分
8、子鏈發(fā)生斷
