【摘要】：為了研究交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜中水樹的生長機(jī)理,采用水針電極、高頻高壓的方法對XLPE薄片試樣進(jìn)行加速水樹老化實驗,通過顯微鏡觀察經(jīng)硅油加熱處理前后的水樹形態(tài),構(gòu)建有限元仿真模型,分析水樹生長與電-機(jī)械應(yīng)力的關(guān)系,并建立了水樹生長的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明:電-機(jī)械應(yīng)力是導(dǎo)致水樹生長的主要原因。在交變電場的作用下,環(huán)境中的水分在電纜絕緣中的雜質(zhì)或缺陷處聚集,形成一系列充水微孔,并對其周圍XLPE材料形成交變的Maxwell應(yīng)力,導(dǎo)致XLPE分子鏈因應(yīng)力疲勞而發(fā)生斷裂,疲勞斷裂的累積導(dǎo)致微孔體積增大、數(shù)量增多,這些微孔通過水樹通道相連形成樹枝狀的水樹形態(tài)。
[Abstract]:In order to study the growth mechanism of water tree in crosslinked polyethylene (XLPE) cable, the aging experiment of XLPE sheet was carried out by means of water needle electrode and high frequency and high voltage. The morphology of water tree before and after heating with silicone oil was observed by microscope, the finite element simulation model was constructed, the relationship between water tree growth and electro-mechanical stress was analyzed, and the mathematical model of water tree growth was established. The results show that electro-mechanical stress is the main cause of water tree growth. Under the action of alternating electric field, the moisture in the environment accumulates at the impurities or defects in cable insulation, forming a series of water-filled micropores, and forming alternating Maxwell stress on the surrounding XLPE material, which leads to the fracture of XLPE molecular chain due to stress fatigue, and the accumulation of fatigue fracture leads to the increase of micropore volume and the increase in the number of micropores. These micropores are connected by water tree channels to form dendritic water tree morphology.
【作者單位】： 國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院;四川大學(xué)電氣信息學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51477106)
【分類號】：TM247;TM75

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本文編號：2499713