目前高壓交聯(lián)聚乙烯（Crosslinked polyethylene,XLPE）電纜在城市輸配電系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,這使得電纜的使用壽命及性能受到廣泛關(guān)注。XLPE電纜的電、熱特性是影響電纜性能的重要因素,電纜的金屬護(hù)層和阻水帶作為電纜結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其相關(guān)的特性參數(shù)與相鄰的絕緣層和護(hù)套等結(jié)構(gòu)具有明顯的差異,而目前的研究缺乏對金屬護(hù)層和阻水帶的相關(guān)電、熱特性影響的深入研究。通過對高壓XLPE電纜護(hù)層結(jié)構(gòu)的電、熱特性進(jìn)行專門分析研究,能夠?yàn)樘岣唠娎|的載流量計(jì)算精度及電纜運(yùn)行壽命提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本文在不同溫度下對XLPE主絕緣材料及護(hù)層材料的相對介電常數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)及彈性模量進(jìn)行了實(shí)際測量,獲得11OkV電纜絕緣及護(hù)層材料的電、熱、力學(xué)參數(shù)及其隨溫度變化的基本規(guī)律。根據(jù)11OkV高壓XLPE電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了電纜徑向和軸向結(jié)構(gòu)的物理模型,利用ANSYS有限元分析軟件計(jì)算了具有不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)的電纜金屬護(hù)層和阻水帶對電纜本體電場分布、溫度分布及熱應(yīng)力分布特性的影響。電場分布的計(jì)算結(jié)果表明,在不考慮金屬護(hù)套環(huán)流的情況下,正常運(yùn)行中XLPE電纜各層結(jié)構(gòu)的電場強(qiáng)度均不會(huì)高于... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１電橋的基本電路圖??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???Ｉ?？??－——￣￣Ｚ￣￣——？??（ａ）阻抗／的電壓電流向量??Ｇ實(shí)數(shù)部分??ｒ／ｉ?ｉ（Ｓ￣??—？??ｋ實(shí)數(shù)部分??Ｃｂ）阻抗圖?（Ｃ）導(dǎo)納圖??圖２－２阻抗分析儀測量原理圖??由于實(shí)驗(yàn)中所施加電壓很低（ＩＶ），因此可以用來測量具有半導(dǎo)電性質(zhì)的材料。??使用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)阻抗分析儀的基本流程如下：??（ａ）通過接口連接的計(jì)算機(jī)上或直接在儀器的面板上，從１４個(gè)可選參數(shù)中選擇要??顯示的測試參數(shù)；??（ｂ）在計(jì)算機(jī)上或直接在面板上，設(shè)置測試頻率，可設(shè)置為單一的頻率點(diǎn)，如５０Ｈｚ，??也可設(shè)置為一頻率范圍，如５０Ｈｚ？２ＭＨｚ；??（ｃ）設(shè)置電壓：在本測試中設(shè)置為恒值ＩＶ；??（ｄ）進(jìn)行開路補(bǔ)償：將兩個(gè)測試探頭盡可能接近，和測試時(shí)試樣間的距離一致，??要保證探頭不能碰在一起。結(jié)束時(shí)顯示的開路參數(shù)Ｚ和是在５ＭＨｚ時(shí)測試探頭終端的殘??存阻抗和阻抗角；??（ｅ）進(jìn)行短路補(bǔ)償：用短路片將兩個(gè)測試端短接，結(jié)束時(shí)顯示的短路參數(shù)Ｚ和沒是??在５ＭＨｚ時(shí)測試探頭終端的殘存阻抗和阻抗角；??（ｆ）開始測量。??利用阻抗分析儀，可直接讀出在５０Ｈｚ時(shí)待測試樣的電容值（＾值，在精確測得待??測試樣的厚度和電極的面積后，即可利用式（２－４）進(jìn)行計(jì)算試樣的相對介電常數(shù)。??３）相對介電常數(shù)測量誤差分析??由式（２－４）可得出相對介電常數(shù)的誤差傳遞表達(dá)式，如下：??ｄｓ?＝—ｄＣ?＋＾ｄｔ－－＾－ｄＡ?（２－９）??Ａｓ０?Ａｓ０?Ａ２ｅ０??可見，相對介電常數(shù)誤差由說：，、汾、以這三個(gè)因素決定，試樣厚度（是ＫＴ３ｍ數(shù)??量級，試樣面積Ｘ是ｌ（Ｔ６ｍ２數(shù)量級，試樣電容Ｃ，

將ＸＬＰＥ絕緣料顆粒在１２０°Ｃ下預(yù)熱６ｍｉｎ、１７５°Ｃ下壓制??１５ｍｉｎ，形成大小為］ＯＯｍｍｘｌＯＯｍｍｘｌｍｍ的ＸＬＰＥ絕緣料試樣。ＸＬＰＥ絕緣料的相對??介電常數(shù)采用高壓電橋三電極系統(tǒng)進(jìn)行測量，為測量ＸＬＰＥ絕緣料在不同溫度下的介??電性能，將試樣放置在烘箱中，通過烘箱面板設(shè)置不同的測量溫度，當(dāng)溫度升至要求??溫度并穩(wěn)定１５ｍｉｎ后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量。本文測量了?ＸＬＰＥ絕緣料分別在２０°Ｃ?（室溫）、??３０°Ｃ、４５°Ｃ、６０°Ｃ、７５°Ｃ和９０°Ｃ時(shí)的相對介電常數(shù)，結(jié)果如圖２－３所示。??２．２４－１?—?■??—Ｉ——ＸＬＰＥ相對介電＿??＾２＇２０＇??毋?＼??２．１２－??２０?４０?６０?８０?１００??溫度／°Ｃ??圖２－３?ＸＬＰＥ介電常數(shù)隨溫度變化曲線??從圖中可以看到，當(dāng)環(huán)境溫度逐漸升高時(shí)，ＸＬＰＥ絕緣層的相對介電常數(shù)初期變化??不大，但溫度更高時(shí)則會(huì)迅速下降，所測數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)出現(xiàn)在測試環(huán)境溫度為４５°Ｃ。??２．１．３半導(dǎo)電屏蔽料的相對介電常數(shù)??半導(dǎo)電屏蔽料試樣的制備采用與ＸＬＰＥ主絕緣試樣相同的制備方法，將顆粒狀半導(dǎo)??電屏蔽料制備成大小為１００〇１〇１＞＜１００（１１１１１＞＜１１１１１１１實(shí)驗(yàn)樣品，其相對介電常數(shù)通過１￡＇１１分析??儀雙電極系統(tǒng)測量，測試環(huán)境和檢測過程與ＸＬＰＥ絕緣料的測試相同。半導(dǎo)電屏蔽材料??介電常數(shù)隨溫度的變化規(guī)律如圖２＊４所示。??７００１??—???導(dǎo)電屏蔽料相對介電常數(shù)丨??６００－??毅５〇０－?廠??￥４００－??！〇〇－?，?．??要２００－?＼??１００－?、??０－１?．??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3021330