硅橡胶热老化特性及其对电缆附件运行可靠性的影响

发布时间：2019-03-15 15:17

【摘要】：电力电缆大力发展,使得新型硅橡胶绝缘材料由于其优良的机电热性能得以广泛应用在超高压电缆附件绝缘领域,但是绝缘故障时有发生,成为电缆输电线路的薄弱环节。本文提出材料老化特性是影响超高压电力电缆附件运行可靠性的重要因素,对硅橡胶材料电树老化性能进行了深入研究,研究温度对电树起始电压、形态的影响规律和电树随着时间的发展规律。研究显示硅橡胶电树起始电压随温度的升高明显下降,电树形态从树枝状、松枝状向丛状树枝过渡,表明硅橡胶绝缘材料在电缆运行温度范围内存在明显的热破坏特性,对硅橡胶电缆附件绝缘可靠性造成不利的影响,而较高温度的丛状电树的滞长特性则将成为电缆附件的长期性故障隐患。在特性研究的基础上,对比分析了温度对硅橡胶和聚乙烯电树老化性能的差异,认为当前硅橡胶电缆附件故障频发的主要原因之一是对硅橡胶老化特性缺乏了解,造成现有的常规结构设计上冗余不足。
[Abstract]:With the great development of power cables, new silicone rubber insulation materials have been widely used in the insulation field of ultra-high voltage cable accessories due to their excellent mechanical and electrical thermal properties. However, insulation failures often occur and become the weak link of cable transmission lines. In this paper, it is proposed that the aging characteristic of material is an important factor affecting the operation reliability of ultra-high voltage power cable accessories. The aging properties of silicone rubber electric tree are deeply studied, and the effect of temperature on the initial voltage of electric tree is studied. The influence law of morphology and the law of electric tree development with time. The results show that the initial voltage of silicone rubber tree decreases obviously with the increase of temperature, and the shape of electric tree changes from dendriform, pine branch to cluster branch, which indicates that the silicone rubber insulation material has obvious thermal failure characteristics in the operating temperature range of the cable. The insulation reliability of silicone rubber cable accessories will be adversely affected, and the hysteresis characteristics of high temperature cluster electric tree will become the long-term fault hidden trouble of cable accessories. On the basis of characteristic research, the difference of temperature on the aging properties of silicone rubber and polyethylene electric tree is compared and analyzed. It is concluded that one of the main reasons for the frequent breakdown of silicone rubber cable accessories at present is the lack of understanding of the aging characteristics of silicone rubber. This leads to insufficient redundancy in the design of existing conventional structures.
【作者单位】： 江苏省电力公司;清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB239501) 国家自然科学基金(51377089) 国家电网公司科技项目(EPRIGYJSKF(2013)2441)资助项目
【分类号】：TM75

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2440743