XLPE-SIR接头界面电场分布及其电痕破坏特征研究

发布时间：2017-09-26 14:09

  本文关键词：XLPE-SIR接头界面电场分布及其电痕破坏特征研究

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【摘要】：凭借优异的电气性能与机械性能,交联聚乙烯电缆在输电线路中广为使用。与此同时,输电线路故障也时常发生,主要集中在交联聚乙烯电缆与硅橡胶接头的衔接处。因此,作为输电线路绝缘最薄弱的地方,对交联聚乙烯与硅橡胶界面的电痕破坏特征的研究就十分重要。界面缺陷是引起界面电场强度畸变的重要因素。界面电场分布不均匀是引起界面放电现象的主要原因。在电缆接头安装过程中,会对交联聚乙烯主绝缘进行打磨,使得界面间产生不同粗糙程度的区域。并且在安装剥切过程中有可能对主绝缘造成划伤或者会参入导电屑。在本文中气隙类缺陷是界面状态的一种,包括界面粗糙程度和界面划痕;界面中含有的硅脂以及导电屑属于另外一种情况,统称为内容物。界面上发生放电击穿时会产生发光发热的现象。伴随着界面放电通道的发展,电痕破坏将产生相应炭化分布。不同界面的状态对应的电场分布及其电痕破坏特性不一样。本文针对XLPE-SIR两绝缘介质接触界面的电痕破坏现象,研究界面电场分布及其电痕破坏的特征,设计并且搭建了相应的实验平台。对无损界面的放电通道发展过程做了较为详细的比较与总结。同时,进一步采集了界面在不同缺陷以及内容物影响下放电通道和炭化分布的发展过程。针对不同的界面状态,分别设计了对应的仿真模型,使用Ansoft软件建模求解得到以交联聚乙烯表面为主的电场强度分布。对比放电通道、炭化分布以及缺陷界面的场强分布,得出界面缺陷对场强分布的影响以及电痕破坏的特征。
【关键词】：电场分布 交联聚乙烯 硅橡胶 界面 电痕破坏
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 论文研究背景及意义8-9
• 1.1.1 问题的提出8
• 1.1.2 课题研究的目的和意义8-9
• 1.2 XLPE电力电缆与硅橡胶接头概述9-12
• 1.2.1 XLPE电力电缆概述9-11
• 1.2.2 硅橡胶接头概述11-12
• 1.3 课题研究现状12-17
• 1.3.1 XLPE-SIR接头故障常用检测技术12-15
• 1.3.2 XLPE-SIR接头界面潜伏缺陷15-16
• 1.3.3 绝缘界面电痕破坏研究趋势16-17
• 1.4 主要内容17-18
• 2 界面电场数值计算方法分析以及实验平台构建18-40
• 2.1 静电场分析理论18-24
• 2.1.1 静电场基本方程18-19
• 2.1.2 静电场边值问题19-20
• 2.1.3 静电场中的空间电荷20-21
• 2.1.4 静电场数值计算方法比较21-24
• 2.2 无损界面电场仿真分析24-32
• 2.2.1 ANSOFT软件以及在静电场中应用24-26
• 2.2.2 界面有限元建模与求解分析26-32
• 2.3 实验系统的设计32-36
• 2.3.1 高压脉冲发生器的设计32-34
• 2.3.2 复合实验样品的设计34-35
• 2.3.3 实验平台的设计35-36
• 2.4 实验步骤36-37
• 2.5 无损界面放电破坏的一般过程37-39
• 2.6 本章小结39-40
• 3 界面气隙类缺陷对界面电场分布及其电痕破坏的影响40-55
• 3.1 界面气隙概述40-41
• 3.2 界面粗糙度对界面绝缘击穿的影响41-49
• 3.2.1 实验平台与样品配置41-42
• 3.2.2 界面建模与放电实验42-43
• 3.2.3 实验结果分析43-49
• 3.3 界面划痕对界面绝缘的影响49-54
• 3.3.1 实验平台与样品配置49-50
• 3.3.2 界面建模与放电实验50-51
• 3.3.3 实验结果分析51-54
• 3.4 本章小结54-55
• 4 界面内容物对界面电场分布及其电痕破坏的影响55-63
• 4.1 界面导电屑对界面绝缘击穿的影响55-59
• 4.1.1 实验平台与样品配置55
• 4.1.2 界面建模与放电实验55-56
• 4.1.3 实验结果分析56-59
• 4.2 界面硅脂对界面绝缘击穿的影响59-62
• 4.2.1 硅脂性能概述59-60
• 4.2.2 实验平台与样品配置60
• 4.2.3 界面建模与放电实验60
• 4.2.4 实验结果分析60-62
• 4.3 本章小结62-63
• 5 总结与展望63-65
• 5.1 总结63
• 5.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：923926