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界面空间电荷对高压直流电缆终端电场分布的影响
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作者 张瑞敏 张沛红 +3 位作者 宋淑伟 孙略 冯宇 孟广泽 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1762-1766,共5页
为了分析高压直流电缆终端主绝缘与加强绝缘界面空间电荷分布对直流电缆终端最大场强的影响,应用电声脉冲法测试了交联聚乙烯与非线性硅橡胶双层介质中的空间电荷分布。根据界面空间电荷分布特性,确定空间电荷包参数,并应用多物理场耦... 为了分析高压直流电缆终端主绝缘与加强绝缘界面空间电荷分布对直流电缆终端最大场强的影响,应用电声脉冲法测试了交联聚乙烯与非线性硅橡胶双层介质中的空间电荷分布。根据界面空间电荷分布特性,确定空间电荷包参数,并应用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics仿真分析了考虑界面空间电荷时的高压直流电缆终端电场分布。结果发现:高压直流电缆终端的电场分布受交联聚乙烯和非线性硅橡胶界面空间电荷及其在绝缘层中分布的影响,界面空间电荷分布的中心峰值小于2 C/m^3时,空间电荷对电缆终端内电场分布的影响不明显;空间电荷分布峰值大于2 C/m^3时,绝缘层中的空间电荷分布越宽,终端内最大场强越大。 展开更多
关键词 压直电缆 电缆终端 绝缘界面 空间电荷 电场仿真 电场分布
高压直流电力电缆发展现状研究 预览
2
作者 史志寒 吴鹏鹏 +1 位作者 程成 徐滔 《科技创新与应用》 2019年第4期63-64,共2页
文章从高压直流电力的发展情况出发,介绍了高压直流电缆现状以及其在实际中的应用。文章对我国高压直流电力电缆的发展中存在的关键性问题和技术难题进行分析,指出问题可能的原因,并对高压直流电力电缆的未来发展进行展望,分析当前形势... 文章从高压直流电力的发展情况出发,介绍了高压直流电缆现状以及其在实际中的应用。文章对我国高压直流电力电缆的发展中存在的关键性问题和技术难题进行分析,指出问题可能的原因,并对高压直流电力电缆的未来发展进行展望,分析当前形势下大力发展高压直流电力电缆的必要性。 展开更多
关键词 压直电缆 技术难题 未来发展
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高压直流电缆聚乙烯绝缘材料研究现状 预览 被引量:4
3
作者 杜伯学 韩晨磊 +1 位作者 李进 李忠磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期179-191,共13页
聚乙烯类材料因其优异的介电性能被广泛应用于高压直流电缆绝缘。直流电缆运行过程中,绝缘材料电导率随温度梯度变化和直流电场下空间电荷的积聚而变化,导致绝缘材料内部电场畸变,是目前高压直流聚乙烯电缆绝缘发展面临的严峻问题。该... 聚乙烯类材料因其优异的介电性能被广泛应用于高压直流电缆绝缘。直流电缆运行过程中,绝缘材料电导率随温度梯度变化和直流电场下空间电荷的积聚而变化,导致绝缘材料内部电场畸变,是目前高压直流聚乙烯电缆绝缘发展面临的严峻问题。该文通过综合国内外研究,论述了高压直流电缆聚乙烯绝缘材料的研究进展,分析了改性聚乙烯绝缘材料的介电性能和作用机理,最后展望了高压直流聚乙烯绝缘材料的发展趋势。研究结果表明,纳米掺杂改性能够有效抑制聚乙烯绝缘材料内部空间电荷的积累,改善聚乙烯绝缘材料直流电导率的温度特性;共混改性生产免交联的聚乙烯绝缘材料能够提高其介电性能;电压稳定剂能提高聚乙烯绝缘材料的耐电树枝性能,具有良好的发展前景;超纯净聚乙烯绝缘材料是高压直流聚乙烯电缆绝缘材料研发的基础和重点。这些研究成果的总结可为未来高压直流电缆聚乙烯绝缘材料的研究和发展提供参考。 展开更多
关键词 压直电缆 聚乙烯 纳米掺杂 共混改性 电压稳定剂 超纯净材料
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聚丙烯/弹性体复合材料机械与空间电荷特性
4
作者 徐航 杜伯学 +1 位作者 李进 李忠磊 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期3214-3220,共7页
通过在聚丙烯(PP)中分别添加质量分数40%的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚烯烃弹性体(POE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)以改善其机械韧性,并采用电声脉冲法(PEA)测量不同聚丙烯复合材料的空间电荷特性,研究其用于高压直流电缆的可行性。研究结... 通过在聚丙烯(PP)中分别添加质量分数40%的三元乙丙橡胶(EPDM)、聚烯烃弹性体(POE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)以改善其机械韧性,并采用电声脉冲法(PEA)测量不同聚丙烯复合材料的空间电荷特性,研究其用于高压直流电缆的可行性。研究结果表明:聚丙烯复合材料的机械韧性优于纯聚丙烯,但拉伸强度有所下降;由于聚丙烯和弹性体组成的界面容易积聚电荷,导致复合材料中空间电荷积聚量和电场畸变率均高于纯聚丙烯;聚丙烯/弹性体复合材料的体电阻率较高;PP/EPDM复合材料中空间电荷积聚量较多,PP/EVA复合材料的机械韧性较差,而PP/POE复合材料表现出了较为优异的机械性能和电气性能。 展开更多
关键词 聚丙烯 弹性体 机械韧性 空间电荷 压直电缆
挤塑高压直流电缆绝缘中空间电荷问题研究进展
5
作者 田付强 马万里 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2231-2239,共9页
挤塑高压直流电缆是柔性直流输电的核心装备和构建直流电网的物理基础。绝缘材料中的空间电荷问题是制约挤塑高压直流电缆发展的关键技术难题,也是电气绝缘领域研究的热点。电热耦合场下电导率、电场、空间电荷的时空演化及关联影响机... 挤塑高压直流电缆是柔性直流输电的核心装备和构建直流电网的物理基础。绝缘材料中的空间电荷问题是制约挤塑高压直流电缆发展的关键技术难题,也是电气绝缘领域研究的热点。电热耦合场下电导率、电场、空间电荷的时空演化及关联影响机理的研究是解决空间电荷问题的理论基础。重点从空间电荷形成与空间电荷抑制两个方面探讨和分析了高压直流电缆绝缘中空间电荷的形成过程、空间电荷与电热耦合场的关联关系、绝缘及屏蔽料改性方法和原理、空间电荷抑制机理。最后,展望了高压直流电缆绝缘中空间电荷问题的未来研究方向,并指出电热耦合场作用下空间电荷长期时空演化过程对直流电缆绝缘老化的影响评估及老化机理研究、绝缘材料特性参数匹配调控对高压直流电缆的发展和长期可靠运行具有重要意义。 展开更多
关键词 压直电缆 空间电荷 温度场 电场反转 绝缘改性
交联聚乙烯与浸渍纸绝缘直流电缆接头电场分布 预览
6
作者 乐彦杰 汪洋 +6 位作者 郑新龙 周则威 俞国军 张永明 赵洪 敬强 高震 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期75-86,共12页
针对交联聚乙烯(XLPE)绝缘直流电缆与粘性浸渍纸(MI)绝缘直流电缆相连接头提出了新的绕包式绝缘结构,为了验证该结构的可靠性,应用仿真软件计算了该接头的电场分布。仿真结果发现,当采用增绕绝缘方式制造直流电缆的相连接头时,选取电导... 针对交联聚乙烯(XLPE)绝缘直流电缆与粘性浸渍纸(MI)绝缘直流电缆相连接头提出了新的绕包式绝缘结构,为了验证该结构的可靠性,应用仿真软件计算了该接头的电场分布。仿真结果发现,当采用增绕绝缘方式制造直流电缆的相连接头时,选取电导率略高于工厂绝缘电导率的绝缘材料作为增绕绝缘材料,可明显改善应力锥根部的电场分布,接头中的场强分布较为合理;反极性脉冲电压作用时,由于反向冲击电压形成的电场强度的方向与之前的直流电压形成的稳态电场方向相反,因此,聚四氟乙烯(PTFE)做增绕材料相较于MI的场强畸变程度降低。最高工作温度下接头中的电场分布计算结果表明聚四氟乙烯适宜做增绕绝缘材料,应用该增绕材料制备的接头最终通过了型式试验。 展开更多
关键词 电场 接头 压直电缆 粘性浸渍纸 交联聚乙烯
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极性反转电压下硅橡胶电树枝起始的温度特性
7
作者 程子霞 刘杰 +3 位作者 张云霄 周远翔 张灵 沙彦超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期470-477,共8页
为探索高压直流(HVDC)电缆附件材料硅橡胶(SIR)在极性反转电压下电树枝起始的温度特性,在不同温度(30~120℃)下开展了极性反转电压工况的电树枝老化试验,并结合空间电荷测试分析了电树枝起始的温度特性。研究结果表明:极性反转电压下电... 为探索高压直流(HVDC)电缆附件材料硅橡胶(SIR)在极性反转电压下电树枝起始的温度特性,在不同温度(30~120℃)下开展了极性反转电压工况的电树枝老化试验,并结合空间电荷测试分析了电树枝起始的温度特性。研究结果表明:极性反转电压下电树枝的起始存在明显的极性效应,预压负电压后更容易引发电树枝;在30、60、90、120℃温度下,起树电压分别为19.7、18.8、17.2、16.2kV,相比于30℃温度下的情况,120℃温度下的起树电压下降了17.8%。值得注意的是,随着温度的上升,击穿现象更为明显。分析认为,一方面随着温度的升高,预压电压时针尖处的同极性空间电荷积聚更为明显,而反转后这些电荷成为异极性电荷,增加了针尖处的电场强度;另一方面,温度使得硅橡胶材料分子的热运动增强,聚合物局部链段的松弛性降低,进而导致起树电压下降。极性反转电压和温度严重影响了硅橡胶的电树枝起始特性,需要在工程实际应用中加以重视。 展开更多
关键词 压直电缆 硅橡胶 极性反转 温度 电树枝 空间电荷
用于HVDC电缆主绝缘料选型的空间电荷检测系统 被引量:3
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作者 郭佳 雷勇 +1 位作者 周凯 张福忠 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期213-219,共7页
为进一步研究我国高压直流(HVDC)电缆主绝缘料选型,研制了一种新型电缆主绝缘空间电荷测量系统。分析了电声脉冲法测量电缆主绝缘压片试样的原理,优化了测量系统的电极构型;通过对PVDF压电传感器压紧方式的特殊设计,减小了因压紧不良... 为进一步研究我国高压直流(HVDC)电缆主绝缘料选型,研制了一种新型电缆主绝缘空间电荷测量系统。分析了电声脉冲法测量电缆主绝缘压片试样的原理,优化了测量系统的电极构型;通过对PVDF压电传感器压紧方式的特殊设计,减小了因压紧不良而导致的声信号匹配不佳对测试系统精度的影响;设计了匹配测试系统的高频滤波小信号放大电路,提高系统抗扰性;运用交联聚乙烯压片测量得到系统输出参考信号并对测量系统进行标定。在常温下测量了不同厚度的交联聚乙烯与低密度聚乙烯电缆料压片试样分别在低电场和强电场中空间电荷的分布特性,得到试样中的空间电荷分布密度。实验表明,该装置能应用于HVDC电缆料的选型,研究结论可以为我国高压直流电缆的自主研发提供参考。 展开更多
关键词 压直电缆 空间电荷 电缆主绝缘选型 交联聚乙烯 低密度聚乙烯
超导电炭黑复合半导电屏蔽材料对直流电缆绝缘材料空间电荷注入的影响
9
作者 高凯 曾浩 +3 位作者 朱智恩 李栋 杨黎明 杨荣凯 《绝缘材料》 北大核心 2018年第9期6-10,共5页
将超导电炭黑和普通炭黑分别填充到乙烯-丙烯酸乙酯中(EEA)中,制备了电阻率相同的半导电屏蔽材料,测试其力学性能、体积电阻率以及空间电荷性能,分析超导电炭黑复合半导电屏蔽材料对直流电缆绝缘材料空间电荷注入的影响,并与国外±... 将超导电炭黑和普通炭黑分别填充到乙烯-丙烯酸乙酯中(EEA)中,制备了电阻率相同的半导电屏蔽材料,测试其力学性能、体积电阻率以及空间电荷性能,分析超导电炭黑复合半导电屏蔽材料对直流电缆绝缘材料空间电荷注入的影响,并与国外±500 kV直流电缆半导电屏蔽材料的性能进行对比。结果表明:高结构的超导电炭黑聚集体直径较小、表观密度小,在添加量较少时,其在EEA中分布较常规导电炭黑密集,粒子间距小,所得半导电屏蔽材料作为电极时,直流绝缘材料中空间电荷注入量较小。 展开更多
关键词 超导电炭黑 乙烯-丙烯酸乙酯 半导电屏蔽材料 空间电荷 压直电缆
环境友好型直流电缆料聚丙烯绝缘的电树枝研究进展
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作者 朱乐为 杜伯学 《电气工程学报》 2018年第11期21-29,共9页
聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。高压直流电缆在运行过程中,除了承受直流额定电压外,还要承受脉冲电压,导致线路电压急剧变化,加剧电场畸变。电缆温度变化影响绝缘材... 聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。高压直流电缆在运行过程中,除了承受直流额定电压外,还要承受脉冲电压,导致线路电压急剧变化,加剧电场畸变。电缆温度变化影响绝缘材料电导率及空间电荷积聚,使绝缘材料内部电场畸变,导致电树枝的引发和生长。本文对比了相同条件下聚丙烯与交联聚乙烯电树枝生长特性,分析了直流脉冲复合场、温度等因素对聚丙烯电树枝生长特性的影响规律,探讨了不同方法抑制电树枝的机理。 展开更多
关键词 压直电缆 聚丙烯 电树枝 脉冲复合场 温度
电压稳定剂对交联聚乙烯直流绝缘性能的影响
11
作者 李春阳 赵洪 +3 位作者 韩宝忠 张辉 张城城 艾叶 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第23期7071-7079,共9页
电压稳定剂多用于交流电缆用交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘材料,尚未有研究系统探索电压稳定剂在直流电缆XLPE绝缘中应用的可行性。为了研究电压稳定剂对XLPE直流绝缘性能的影响,选取一种可接枝的芳香酮化合物(aromati... 电压稳定剂多用于交流电缆用交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘材料,尚未有研究系统探索电压稳定剂在直流电缆XLPE绝缘中应用的可行性。为了研究电压稳定剂对XLPE直流绝缘性能的影响,选取一种可接枝的芳香酮化合物(aromatic ketone compound,AKVS)作为电压稳定剂。通过熔融共混和热交联方法制备含有AKVS和抗氧剂的XLPE—A试样,以仅含抗氧剂的XLPE试样为参照,测试电压稳定剂对XLPE红外吸收光谱特性,以及不同温度下的直流击穿强度、电导特性和空间电荷积累特性的影响。实验结果表明:AKVS分子在热交联过程中能通过其乙烯基上的化学反应接枝到XLPE分子上;含有AKVS的试样不同温度下的直流击穿强度均得到大幅度提高;AKVS使XLPE电导率的温度依赖性略有增大,但对直流电缆绝缘层电场分布的负面影响并不明显;含有AKVS的试样空间电荷的分布相对更均匀、积累量相对减小,电荷消散速度相对更快。该文提出一种将电压稳定剂应用于直流电缆XLPE绝缘的方法,可以作为其他改性方法的有益补充。 展开更多
关键词 电压稳定剂 交联聚乙烯 压直电缆 空间电荷 击穿强度 电导率
高压直流电缆中空间电荷的抑制机理及改善研究
12
作者 狄健 梅文杰 +1 位作者 陈然 江贞星 《光纤与电缆及其应用技术》 2018年第1期4-7,11共5页
相较于高压交流电缆绝缘失效,高压直流电缆绝缘失效受空间电荷的影响更为显著。介绍了空间电荷纳米粒子改性、接枝特殊官能团改性和共混改性等三种抑制机理,并由此综述了三种抑制机理对应的改善措施。分析表明纳米粒子改性和接枝特殊官... 相较于高压交流电缆绝缘失效,高压直流电缆绝缘失效受空间电荷的影响更为显著。介绍了空间电荷纳米粒子改性、接枝特殊官能团改性和共混改性等三种抑制机理,并由此综述了三种抑制机理对应的改善措施。分析表明纳米粒子改性和接枝特殊官能团改性在改善绝缘材料空间电荷方面要优于共混改性。纳米粒子改性和接枝特殊官能团改性方法,都可以形成深陷阱,限制空间电荷的移动,但必须对纳米粒子的分散性和特殊官能团接枝率进行优化控制。 展开更多
关键词 压直电缆 绝缘材料 空间电荷 共混改性 接枝改性 纳米粒子改性 机理
交联聚乙烯挤出绝缘高压直流电缆全工况运行考核及温度梯度下空间电荷测量
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作者 侯帅 惠宝军 +2 位作者 傅明利 刘通 陈驰 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期1467-1474,共8页
为深入研究分析不同运行负荷条件下交联聚乙烯(XLPE)挤出绝缘高压直流电缆绝缘层温度梯度对空间电荷和电场分布的影响,综述了现有直流电缆试验标准及评估方法,并介绍了高压直流电缆全工况运行考核控制系统和全尺寸电缆空间电荷测量系... 为深入研究分析不同运行负荷条件下交联聚乙烯(XLPE)挤出绝缘高压直流电缆绝缘层温度梯度对空间电荷和电场分布的影响,综述了现有直流电缆试验标准及评估方法,并介绍了高压直流电缆全工况运行考核控制系统和全尺寸电缆空间电荷测量系统的研制过程,以及均匀温度和不同绝缘层温差条件下某高压直流电缆及附件样品考核试验和空间电荷测量结果。该系统电缆绝缘层内外最大试验温度差为40℃,可以实现对绝缘厚度达16 mm的高压直流电缆在运行工况下进行空间电荷测量。在控制绝缘层温度梯度条件下,靠近温度较低的外半导电层处异性电荷聚集明显,且随绝缘层温差增大电荷密度大幅增加,低温区界面电场畸变严重。在绝缘层温度差为40℃时,低温区界面场强达到均匀温度条件下平均场强的1倍。 展开更多
关键词 交联聚乙烯 压直电缆 负荷循环控制系统 运行工况 电声脉冲法 空间电荷 温度梯度 预鉴定试验
非线性屏障层对HVDC电缆电场分布的影响
14
作者 郭文敏 王磊 +1 位作者 蒋晓娟 李忠华 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期2654-2663,共10页
电缆绝缘中的电场分布是决定高压直流电缆输电线路长期可靠运行的主要因素,非线性材料能够在电场不均匀的情况下自行均化电场的分布,对电树枝的生长和空间电荷的产生起到明显的抑制作用。为此,尝试将非线性材料作为屏障层置于电缆屏蔽... 电缆绝缘中的电场分布是决定高压直流电缆输电线路长期可靠运行的主要因素,非线性材料能够在电场不均匀的情况下自行均化电场的分布,对电树枝的生长和空间电荷的产生起到明显的抑制作用。为此,尝试将非线性材料作为屏障层置于电缆屏蔽层与绝缘层之间,并采用多物理场耦合软件建立仿真模型,分别在不同温度梯度下研究屏障层结构对高压直流(HVDC)电缆绝缘中暂态和稳态电场分布、空间电荷的影响。仿真结果发现:与无屏障层相比,添加非线性屏障层的电缆绝缘中稳态及暂态电场强度最大值均有所降低,即屏障层结构能够抑制绝缘中空间电荷的注入,改善电场分布;屏障层越厚,绝缘中空间电荷越少,电场强度最大值越小,但界面电荷会有所增加。从上述结果可以看出:屏障层可均化电缆绝缘中的电场分布,但同时会引起界面电荷的积聚。因此在开发具有非线性屏障层结构的HVDC电缆时,屏障层厚度的选择应综合考虑界面电荷积聚和电场分布,从而达到改善电缆绝缘性能的目的。 展开更多
关键词 压直电缆 屏障层 电场分布 空间电荷 非线性 温度
320kV国产交联聚乙烯绝缘料高压直流电缆设计 预览 被引量:1
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作者 周朝阳 高寒 《电线电缆》 2018年第2期9-13,17共6页
为促进国产交联聚乙晞绝缘料在高压直流电缆绝缘中的应用,根据实验数据推导出国产交联聚乙晞绝缘料的电导率方程,得到了电导率与温度和电场之间的关系;实验测得五种不同厚度薄试样的击穿场强,根据双参数威布尔分布推导出绝缘料的击穿场... 为促进国产交联聚乙晞绝缘料在高压直流电缆绝缘中的应用,根据实验数据推导出国产交联聚乙晞绝缘料的电导率方程,得到了电导率与温度和电场之间的关系;实验测得五种不同厚度薄试样的击穿场强,根据双参数威布尔分布推导出绝缘料的击穿场强与厚度的关系,得出厚度为26mm下绝缘材料的击穿场强;根据TICW7.2标准设计出320kV高压直流电缆的结构,利用Comsol Multiphysics软件仿真得出电缆在不同负荷状态下的电场和温度场分布。仿真结果表明:当导体绝缘内温差大于5.3℃时,绝缘外部场强开始高于内部场强;当导体温度为70T:时,绝缘内部电场最大值为15.1kV/mm,远低于材料的击穿场强。通过仿真分析,为成功设计320kV高压直流电缆提供参考。 展开更多
关键词 压直电缆 交联聚乙晞 电导率 电场
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高压直流电缆接头稳态与暂态电场分布特征 被引量:1
16
作者 宋淑伟 赵洪 +3 位作者 李中原 韩宝忠 傅明利 侯帅 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期3607-3616,共10页
为探索高压直流电缆接头内部电场分布规律,特别是增强绝缘非线性特征对电缆接头内部电场分布的影响,在制备纳米硅橡胶复合材料基础上,借助有限元仿真研究了高压直流电缆接头内部电场分布特征。通过对不同温度梯度、施加电压、极性反转... 为探索高压直流电缆接头内部电场分布规律,特别是增强绝缘非线性特征对电缆接头内部电场分布的影响,在制备纳米硅橡胶复合材料基础上,借助有限元仿真研究了高压直流电缆接头内部电场分布特征。通过对不同温度梯度、施加电压、极性反转时间及增强绝缘电导特征等因素下电场分布特征的研究,得出如下结论:电场强度最大值位置随温度梯度与施加电压的变化在应力锥根部与导体屏蔽管端部间转移。应力锥根部电场强度受接头绝缘材料热活化能、非线性相关系数的调控效应显著。在极性反转过程中,电缆绝缘与导体屏蔽管端部电场强度最大值与极性反转时间近似为指数函数关系;然而,应力锥根部电场强度最大值不受影响。在正极性雷电脉冲下,应力锥根部电场强度最大值随热活化能的减小或非线性相关系数的增大而减小;在负极性雷电脉冲作用下,应力锥根部电场强度最大值随热活化能的减小或非线性相关系数的增大而增加。 展开更多
关键词 压直电缆 电缆接头 交联聚乙烯 纳米复合材料 电导率
环保型高压直流电缆绝缘材料研究进展 被引量:17
17
作者 何金良 彭琳 周垚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期337-343,共7页
随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电... 随着直流输电技术的发展,直流电缆输电方式在未来电能传输中将发挥重要作用,而直流电缆输电技术发展的关键在于电缆绝缘材料的突破。针对传统交联聚乙烯绝缘存在的不可回收再利用、工作温度有限和加工工艺复杂等缺点,开发环保型直流电缆绝缘材料显得尤为必要。为促进环保型直流电缆绝缘材料的研究和开发,对环保型直流电缆绝缘材料的发展现状和关键技术进行了系统评述。总结了目前常见的几种聚烯烃类环保型直流电缆绝缘材料的研究进展和聚烯烃材料的3种改性方法:共混改性、纳米改性和化学接枝改性,对比了环保型直流电缆绝缘材料和传统交联聚乙烯相比的优势。可以看出,以热塑性聚烯烃,特别是聚丙烯为基体的环保型直流电缆绝缘材料展现出了很好的应用前景,可以有效提高直流电缆的工作温度,简化加工工艺。环保型直流电缆绝缘材料开发过程中更应注重材料在高温下的性能,以发挥其优势从而提高直流电缆的运行温度,同时应该同步开展环保型直流电缆绝缘材料的老化研究。 展开更多
关键词 压直电缆 环保 绝缘材料 聚烯烃 纳米电介质 空间电荷
拉伸状态下聚丙烯/聚烯烃弹性体共混物的空间电荷和陷阱分布特性 被引量:4
18
作者 徐航 杜伯学 苏金刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期453-459,共7页
聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)共混物被认为可替代交联聚乙烯应用于高压直流电缆中。电力电缆在制作、安装和运行过程中会受到机械应力作用,为研究其对电缆绝缘性能的影响,采用电声脉冲法(PEA)测试并分析了不同拉伸比下PP/POE共... 聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)共混物被认为可替代交联聚乙烯应用于高压直流电缆中。电力电缆在制作、安装和运行过程中会受到机械应力作用,为研究其对电缆绝缘性能的影响,采用电声脉冲法(PEA)测试并分析了不同拉伸比下PP/POE共混物的空间电荷分布特性,并采用表面电荷衰减方法分析了不同试样的陷阱能级分布。研究结果表明:机械拉伸能促进PP/POE共混物内空间电荷的迁移和积累,其中拉伸比为1.2时空间电荷积聚最多;当拉伸比从1增加到1.2时,试样中浅陷阱密度增大,深陷阱的密度与深度减小;当拉伸比从1.2增加到1.4,试样中浅陷阱密度减小,深陷阱的密度与深度增大。分析认为,PP/POE共混物内部结构的变化为拉伸影响空间电荷和陷阱分布特性的主要原因。 展开更多
关键词 聚丙烯 聚烯烃弹性体 压直电缆 拉伸比 空间电荷 陷阱分布
高压直流电缆绝缘用聚丙烯及其纳米复合材料的研究进展 被引量:8
19
作者 杜伯学 侯兆豪 +2 位作者 徐航 李进 李忠磊 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期2769-2780,共12页
聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,同时符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。纳米掺杂可有效改善聚丙烯纳米复合材料的电气、机械和热学性能,为其在高压直流电缆绝缘中的应用提供了新思路。为此介绍了聚丙烯及其... 聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,同时符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。纳米掺杂可有效改善聚丙烯纳米复合材料的电气、机械和热学性能,为其在高压直流电缆绝缘中的应用提供了新思路。为此介绍了聚丙烯及其纳米复合材料的研究进展,论述了纳米掺杂对改善聚丙烯及其多元共混物的空间电荷行为、电树枝老化、击穿强度等电气性能以及导热和机械性能的影响规律,探讨了聚丙烯纳米复合材料在不同环境下的老化机理。分析表明对纳米颗粒进行表面处理可减少纳米团聚、加强界面作用,提升聚丙烯纳米复合材料的综合性能。最后对聚丙烯纳米复合材料应用于高压直流电缆绝缘材料的可行性及未来发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 压直电缆 聚丙烯 纳米复合材料 导热性能 机械性能
不同敷设方式下高压直流电缆温度场与电场仿真计算研究 被引量:4
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作者 王雅妮 张洪亮 +1 位作者 吴建东 尹毅 《绝缘材料》 北大核心 2017年第7期71-78,共8页
采用COMSOL Multiphysics软件分别研究了直埋敷设、管道敷设和隧道敷设方式下高压直流电缆中的温度场与电场分布及其影响因素。结果表明:隧道敷设方式下电缆的散热效率最高,直埋敷设次之,而管道敷设对应的散热效率最低;增加电缆敷设间... 采用COMSOL Multiphysics软件分别研究了直埋敷设、管道敷设和隧道敷设方式下高压直流电缆中的温度场与电场分布及其影响因素。结果表明:隧道敷设方式下电缆的散热效率最高,直埋敷设次之,而管道敷设对应的散热效率最低;增加电缆敷设间距可提高直埋敷设与管道敷设方式下的散热效率,但隧道敷设对应的散热效率有所下降;随着电缆敷设深度的增加,3种敷设方式下电缆的散热效率均有所下降;绝缘层中的温度差、XLPE材料的活化能和电场系数在一定范围内的增加可以提升电场分布均匀度,但当温度差或活化能超过一定阈值时,会出现电场反转现象。 展开更多
关键词 压直电缆 温度场 电场 敷设方式 电导率
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