【摘要】：交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜因其優(yōu)異的機(jī)械和電氣性能廣泛應(yīng)用于高壓直流輸電系統(tǒng)。XLPE電纜在投運(yùn)以后會(huì)發(fā)生絕緣老化,導(dǎo)致空間電荷的積累。直流電纜中空間電荷的積累、轉(zhuǎn)移和消散會(huì)導(dǎo)致電介質(zhì)內(nèi)部電場(chǎng)畸變,從而影響高壓直流絕緣材料的老化及擊穿特性。研究XLPE絕緣的老化特性對(duì)于直流電纜系統(tǒng)可靠運(yùn)行具有重要意義。本文采用電聲脈沖法(Pulsed Electro-Acoustic,PEA)研究了90℃(50d,70d,100d,140d)以及135℃(30d)熱老化和40kV/mm直流電老化(15d,25d)后XLPE試樣的空間電荷積聚、消散特性,分析了老化對(duì)XLPE試樣的空間電荷特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,90℃熱老化條件下空間電荷總量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì);135℃熱老化情況下,試樣內(nèi)部空間電荷量迅速增加;直流電老化對(duì)試樣的老化程度影響較小,空間電荷隨加壓時(shí)間略有增加。本文利用傅里葉紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)和差示掃描熱分析(Differential scanning calorimety,DSC)對(duì)試樣的老化機(jī)理進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)果表明,長(zhǎng)期90℃熱老化以及高溫?zé)崂匣?135℃)會(huì)導(dǎo)致試樣內(nèi)羰基基團(tuán)增多,結(jié)晶度降低;電老化下試樣的FTIR和DSC特性變化不明顯。XLPE的擊穿特性研究表明,在運(yùn)行溫度范圍(20-70℃)內(nèi),溫度對(duì)雷電沖擊電壓下的沖擊場(chǎng)強(qiáng)的影響較小,擊穿場(chǎng)強(qiáng)值在215 kV/mm-240 k V/mm之間;隨溫度升高,直流電壓和操作沖擊電壓下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)值逐漸降低。
【圖文】：

乙烯的分析結(jié)構(gòu)圖見圖 1-1。，聚乙烯交聯(lián)成 XLPE有物理法和化學(xué)法兩種方法，、微觀特性，而且不同的交聯(lián)程度也會(huì)對(duì)交聯(lián)聚乙以及擊穿特性產(chǎn)生明顯影響。。物理方法是采用粒子輻射的方法，使用高能電子射，改變微觀結(jié)構(gòu)，去除聚乙烯分子中的氫原子，并然后分子間再進(jìn)行交聯(lián)，最終形成 XLPE。�；瘜W(xué)法的過程是在聚乙烯中加入少量的有機(jī)合成最常使用的是過氧化二異丙苯，其原理是該添加劑容解產(chǎn)生的游離基，使它們與 PE中的氫原子結(jié)合，而子就會(huì)互相聯(lián)合起來，，從而生成交聯(lián)聚乙烯。從經(jīng)濟(jì)學(xué)法要優(yōu)于物理法。

電荷檢測(cè)方法常用的的空間電荷檢測(cè)方法可分為三類，壓力波法(Pres PWP)[26]，電聲脈沖法(Pulsed Electro-acoustic, PEA)[27]ave Method)[28]等三大類方法，它們分別以壓力波，電脈深入固體介質(zhì)內(nèi)部引起外部測(cè)量電路的相應(yīng)變化，通過(電流、電壓、聲波)來獲得固體介質(zhì)中空間電荷分布的信測(cè)量空間電荷的基本原理是，在試品兩端加高壓電脈沖荷在電脈沖作用下在局部發(fā)生微小的振動(dòng)，這一振動(dòng)以遞。接地的電極收集到這一聲信號(hào)，并由壓電傳感器將號(hào)。因此，這一電信號(hào)就包含了試品內(nèi)部空間電荷的分的處理，可獲得空間電荷分布的信息[27]。圖 2-1 為 PEA
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2531866