【摘要】：電樹枝化是交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣劣化的重要表征。為此,對(duì)直流接地電樹枝生長(zhǎng)特性和電樹枝形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,重點(diǎn)分析了正負(fù)極性直流接地電樹枝生長(zhǎng)機(jī)理。同時(shí),利用分形維數(shù)定量描述了電樹枝結(jié)構(gòu)特征,并結(jié)合電樹枝生長(zhǎng)過程中分形維數(shù)變化規(guī)律對(duì)不同極性接地電樹枝生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了分析。最后通過提出導(dǎo)電通道分壓理論和電樹枝尖端屏蔽機(jī)理對(duì)直流接地電樹枝生長(zhǎng)特性進(jìn)行了解釋說明。試驗(yàn)結(jié)果表明:直流接地電樹枝生長(zhǎng)特性具有顯著的極性效應(yīng);正極性直流接地電樹枝生長(zhǎng)速度較快,電樹枝分枝較少且通道顏色較淺,形成明顯的稀疏枝狀結(jié)構(gòu);負(fù)極性直流接地電樹枝生長(zhǎng)方向具有分散性,細(xì)小分枝較多且分枝主干道顏色較深,形成相對(duì)密集的枝狀結(jié)構(gòu)。該試驗(yàn)結(jié)論可為今后同類型試驗(yàn)研究及高壓直流電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論參考。
【圖文】：

/min降溫速率冷卻至室溫。②將上述制成的試樣條放入插針模具中，利用硫化機(jī)將試樣加熱至120~140℃溫度并保持5min時(shí)間，使試樣軟化，之后以10mm間距等間隔插入10根不銹鋼針電極，針尖曲率半徑為3μm；插針時(shí)要確保進(jìn)入試樣的針電極與試樣上下表面等距，以降低后續(xù)試驗(yàn)中試樣發(fā)生側(cè)面擊穿的概率。③繼續(xù)恒溫5min時(shí)間以充分消除電極插入試樣后針尖存留氣泡和殘余機(jī)械應(yīng)力的影響；最后以8~9℃/min降溫速率冷卻至室溫；取出室溫試樣，在插針側(cè)對(duì)邊用強(qiáng)力膠可靠地粘貼導(dǎo)電銅箔，作為試樣地電極。具體的試樣及針電極尺寸如圖1所示。為防止試樣在后續(xù)施加直流高壓時(shí)發(fā)生沿面閃絡(luò)，需要對(duì)上述制備的所有試樣針電極裸露部分澆筑熱熔膠，充分冷卻凝固后得到最終可用于試驗(yàn)的針電極試樣條。1.2試驗(yàn)系統(tǒng)及方法試驗(yàn)系統(tǒng)如圖2所示，將電樹枝試樣固定放置于方形透明石英玻璃容器中部，并浸入二甲基硅油，以防止沿面閃絡(luò)和外部放電，并增加觀測(cè)系統(tǒng)的清晰度。容器底部放有溫度控制儀板，通過外部?jī)x器對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制。對(duì)針電極施加直流高壓，試樣底部銅箔可靠接地。顯微鏡系統(tǒng)采用水平放置，避免了直流電壓下電泳現(xiàn)象造成的圖像晃動(dòng)問題。容器底部安裝2維移動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過程中試樣位置的精準(zhǔn)調(diào)整。顯微拍照系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連，用于對(duì)試驗(yàn)電樹枝引發(fā)和生長(zhǎng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和圖1試樣結(jié)構(gòu)Fig.1Specimenconfiguration圖2直流接地電樹枝實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)Fig.2GroundedDCtreeonlineobservationsystem

m；插針時(shí)要確保進(jìn)入試樣的針電極與試樣上下表面等距，以降低后續(xù)試驗(yàn)中試樣發(fā)生側(cè)面擊穿的概率。③繼續(xù)恒溫5min時(shí)間以充分消除電極插入試樣后針尖存留氣泡和殘余機(jī)械應(yīng)力的影響；最后以8~9℃/min降溫速率冷卻至室溫；取出室溫試樣，在插針側(cè)對(duì)邊用強(qiáng)力膠可靠地粘貼導(dǎo)電銅箔，作為試樣地電極。具體的試樣及針電極尺寸如圖1所示。為防止試樣在后續(xù)施加直流高壓時(shí)發(fā)生沿面閃絡(luò)，需要對(duì)上述制備的所有試樣針電極裸露部分澆筑熱熔膠，充分冷卻凝固后得到最終可用于試驗(yàn)的針電極試樣條。1.2試驗(yàn)系統(tǒng)及方法試驗(yàn)系統(tǒng)如圖2所示，將電樹枝試樣固定放置于方形透明石英玻璃容器中部，，并浸入二甲基硅油，以防止沿面閃絡(luò)和外部放電，并增加觀測(cè)系統(tǒng)的清晰度。容器底部放有溫度控制儀板，通過外部?jī)x器對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制。對(duì)針電極施加直流高壓，試樣底部銅箔可靠接地。顯微鏡系統(tǒng)采用水平放置，避免了直流電壓下電泳現(xiàn)象造成的圖像晃動(dòng)問題。容器底部安裝2維移動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過程中試樣位置的精準(zhǔn)調(diào)整。顯微拍照系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連，用于對(duì)試驗(yàn)電樹枝引發(fā)和生長(zhǎng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和圖1試樣結(jié)構(gòu)Fig.1Specimenconfiguration圖2直流接地電樹枝實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)Fig.2GroundedDCtreeonlineobservationsystem
【作者單位】： 華北電力大學(xué)河北省輸變電設(shè)備安全防御重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司;南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFB0900705) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2016SX92)~~
【分類號(hào)】：TM247

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本文編號(hào)：2544607