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硅橡胶基高压电缆外护套层修复材料的制备和性能研究
1
作者
赵洋
郭甜
+2 位作者
尚英强
丁一铭
陈熠东
《绝缘材料》
北大核心
2025年第8期130-139,共10页
为克服传统的高压电缆外护套层修复方法操作繁琐的缺点,达到在室温下进行快速、可靠修复的目的,本文制备了缩合型硅橡胶基自交联修复材料,该材料为单组份配方,在有机锡催化剂的作用下能够室温固化修复过程在室温下裁剪与修补,具有操作...
为克服传统的高压电缆外护套层修复方法操作繁琐的缺点,达到在室温下进行快速、可靠修复的目的,本文制备了缩合型硅橡胶基自交联修复材料,该材料为单组份配方,在有机锡催化剂的作用下能够室温固化修复过程在室温下裁剪与修补,具有操作方便的特点。采用漏电起痕测试、热重-红外测试、接触角测试、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)测试等方法对修复材料进行性能研究,并通过极化-去极化测试(PDC)研究了热老化前后该材料对实际电缆修复前后的性能变化,利用仿真手段研究了电缆修复前后的电场分布情况并用实验验证。结果表明:修复材料具有较高的体积电阻率(平均值为2.295×1010Ω·cm),通过了600 V的漏电起痕测试,分解温度超过303℃;同时展现出良好的疏水性,在修复后恢复了外护套层的防潮性能,且电场分布均匀,无局部电场集中。
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关键词
硅橡胶
高压电缆
绝缘
修复材料
室温固化
外护套
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职称材料
高压电缆阻水缓冲层的白斑现象及析氢腐蚀机理
被引量：
14
2
作者
陈熠东
周凯
+6 位作者
雷清泉
任显诚
孔佳民
李原
赵琦
李泽瑞
Shakeel Akram
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期4830-4839,共10页
近年来,高压电缆中的电化学腐蚀诱发了多起本体击穿故障,造成了重大的经济损失。这种故障的特点是击穿的电缆中的缓冲层上有明显的白斑,然而,产生这种故障的机理尚未明确。针对这一问题,该文研究不同样本中白斑的成分,并用电化学手段定...
近年来,高压电缆中的电化学腐蚀诱发了多起本体击穿故障,造成了重大的经济损失。这种故障的特点是击穿的电缆中的缓冲层上有明显的白斑,然而,产生这种故障的机理尚未明确。针对这一问题,该文研究不同样本中白斑的成分,并用电化学手段定量分析白斑产生的过程,并研究白斑产生的电化学机理。首先,通过红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线能谱(energy dispersive spectrometer, EDS)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析事故现场白斑的化学成分和形貌。随后,在实验室培养了白斑,分析其化学成分,并把结果与事故现场的分析结果进行对比。通过对比FTIR和EDS结果可以发现,故障电缆和实验室培养的白斑的主要成分都是氢氧化铝,根据相应的电化学反应方程,可认为这是一种在交流电场下的析氢腐蚀现象。通过对腐蚀副产物氢气的浓度检测,水分、电流密度和是否含有阻水粉等会影响腐蚀速率。根据电化学分析,聚丙烯酸钠在腐蚀初期吸收水分,加速了腐蚀;而在腐蚀过程中,其与铝离子络合形成不吸水的络合物,反而抑制了腐蚀,但增加了缓冲层的电阻率,这可能会导致局部过热。最后提出了白斑产生的电化学机理,该研究可为高压电缆的腐蚀检测和新的缓冲层设计提供理论依据。
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关键词
高压电缆
缓冲层
腐蚀
析氢
阻水
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职称材料
基于分阶段产气的高压电缆阻水缓冲层状态评估
被引量：
21
3
作者
周凯
赵琦
+3 位作者
李原
陈熠东
孔佳民
王子康
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期3882-3890,共9页
阻水缓冲层烧蚀引起的高压电缆本体击穿事故,严重威胁了电力系统的稳定运行。现有研究主要集中在缓冲层失效致电缆击穿的机理,而对于高压电缆阻水缓冲层状态的评估方法鲜有报道。针对这一现状,论文将缓冲层的状态分为腐蚀阶段以及烧蚀阶...
阻水缓冲层烧蚀引起的高压电缆本体击穿事故,严重威胁了电力系统的稳定运行。现有研究主要集中在缓冲层失效致电缆击穿的机理,而对于高压电缆阻水缓冲层状态的评估方法鲜有报道。针对这一现状,论文将缓冲层的状态分为腐蚀阶段以及烧蚀阶段,研究了腐蚀阶段下缓冲层含水量、电压、表面压力对缓冲层析氢的影响,并使用气相色谱分析了腐蚀阶段以及烧蚀阶段中缓冲层产生的气体。最后,基于实验结果提出了腐蚀阶段的析氢产气机理、烧蚀阶段的缓冲层分解产气机理,以及通过缓冲层中H_(2)的体积分数及是否含有C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2)气体来评估缓冲层状态的方法,并在110 kV在运电缆中取气进行验证。析氢实验结果表明:腐蚀阶段下增大含水量、升高电压、增大压力会提高缓冲层的析氢速率,并且在一段时间后,氢气(H_(2))的体积分数将保持相对稳定。气相色谱实验结果表明,腐蚀阶段缓冲层产生的主要气体为H_(2)以及甲烷(CH_(4)),缓冲层在烧蚀阶段同样产生了H_(2),且相较于腐蚀阶段还额外产生了乙烷(C_(2)H_(6))、乙烯(C_(2)H_(4))以及乙炔(C_(2)H_(2))气体。验证结果表明,在运电缆中气体组分特点与实验室中薄片样本的实验结果相符合,证明了该评估方式具有可行性。研究结果可为高压电缆阻水缓冲层的状态评估提供参考。
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关键词
高压电缆
阻水缓冲层
特征气体
电化学腐蚀
烧蚀
状态评估
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职称材料
题名
硅橡胶基高压电缆外护套层修复材料的制备和性能研究
1
作者
赵洋
郭甜
尚英强
丁一铭
陈熠东
机构
国网北京电缆公司
四川大学
出处
《绝缘材料》
北大核心
2025年第8期130-139,共10页
基金
国网公司总部科技项目(5500-202211398A-2-0-ZN)。
文摘
为克服传统的高压电缆外护套层修复方法操作繁琐的缺点,达到在室温下进行快速、可靠修复的目的,本文制备了缩合型硅橡胶基自交联修复材料,该材料为单组份配方,在有机锡催化剂的作用下能够室温固化修复过程在室温下裁剪与修补,具有操作方便的特点。采用漏电起痕测试、热重-红外测试、接触角测试、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)测试等方法对修复材料进行性能研究,并通过极化-去极化测试(PDC)研究了热老化前后该材料对实际电缆修复前后的性能变化,利用仿真手段研究了电缆修复前后的电场分布情况并用实验验证。结果表明:修复材料具有较高的体积电阻率(平均值为2.295×1010Ω·cm),通过了600 V的漏电起痕测试,分解温度超过303℃;同时展现出良好的疏水性,在修复后恢复了外护套层的防潮性能,且电场分布均匀,无局部电场集中。
关键词
硅橡胶
高压电缆
绝缘
修复材料
室温固化
外护套
Keywords
silicone rubber
high voltage cable
insulation
repair material
room temperature curing
outer sheath
分类号
TM215 [一般工业技术—材料科学与工程]
TM247 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
高压电缆阻水缓冲层的白斑现象及析氢腐蚀机理
被引量：
14
2
作者
陈熠东
周凯
雷清泉
任显诚
孔佳民
李原
赵琦
李泽瑞
Shakeel Akram
机构
四川大学电气工程学院
四川大学高分子科学与工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期4830-4839,共10页
基金
四川省青年科技创新团队(2020JDTD0013)
四川大学科研创新工科特色团队(2020SCUNG104)。
文摘
近年来,高压电缆中的电化学腐蚀诱发了多起本体击穿故障,造成了重大的经济损失。这种故障的特点是击穿的电缆中的缓冲层上有明显的白斑,然而,产生这种故障的机理尚未明确。针对这一问题,该文研究不同样本中白斑的成分,并用电化学手段定量分析白斑产生的过程,并研究白斑产生的电化学机理。首先,通过红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线能谱(energy dispersive spectrometer, EDS)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析事故现场白斑的化学成分和形貌。随后,在实验室培养了白斑,分析其化学成分,并把结果与事故现场的分析结果进行对比。通过对比FTIR和EDS结果可以发现,故障电缆和实验室培养的白斑的主要成分都是氢氧化铝,根据相应的电化学反应方程,可认为这是一种在交流电场下的析氢腐蚀现象。通过对腐蚀副产物氢气的浓度检测,水分、电流密度和是否含有阻水粉等会影响腐蚀速率。根据电化学分析,聚丙烯酸钠在腐蚀初期吸收水分,加速了腐蚀;而在腐蚀过程中,其与铝离子络合形成不吸水的络合物,反而抑制了腐蚀,但增加了缓冲层的电阻率,这可能会导致局部过热。最后提出了白斑产生的电化学机理,该研究可为高压电缆的腐蚀检测和新的缓冲层设计提供理论依据。
关键词
高压电缆
缓冲层
腐蚀
析氢
阻水
Keywords
high-voltage cable
buffer layer
corrosion
hydrogen evolution
water-blocking
分类号
TM75 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于分阶段产气的高压电缆阻水缓冲层状态评估
被引量：
21
3
作者
周凯
赵琦
李原
陈熠东
孔佳民
王子康
机构
四川大学电气工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期3882-3890,共9页
基金
四川省科学技术厅青年科技创新团队项目(2020JDTD0013)
四川大学工科特色团队项目(2020SCUNG104)。
文摘
阻水缓冲层烧蚀引起的高压电缆本体击穿事故,严重威胁了电力系统的稳定运行。现有研究主要集中在缓冲层失效致电缆击穿的机理,而对于高压电缆阻水缓冲层状态的评估方法鲜有报道。针对这一现状,论文将缓冲层的状态分为腐蚀阶段以及烧蚀阶段,研究了腐蚀阶段下缓冲层含水量、电压、表面压力对缓冲层析氢的影响,并使用气相色谱分析了腐蚀阶段以及烧蚀阶段中缓冲层产生的气体。最后,基于实验结果提出了腐蚀阶段的析氢产气机理、烧蚀阶段的缓冲层分解产气机理,以及通过缓冲层中H_(2)的体积分数及是否含有C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2)气体来评估缓冲层状态的方法,并在110 kV在运电缆中取气进行验证。析氢实验结果表明:腐蚀阶段下增大含水量、升高电压、增大压力会提高缓冲层的析氢速率,并且在一段时间后,氢气(H_(2))的体积分数将保持相对稳定。气相色谱实验结果表明,腐蚀阶段缓冲层产生的主要气体为H_(2)以及甲烷(CH_(4)),缓冲层在烧蚀阶段同样产生了H_(2),且相较于腐蚀阶段还额外产生了乙烷(C_(2)H_(6))、乙烯(C_(2)H_(4))以及乙炔(C_(2)H_(2))气体。验证结果表明,在运电缆中气体组分特点与实验室中薄片样本的实验结果相符合,证明了该评估方式具有可行性。研究结果可为高压电缆阻水缓冲层的状态评估提供参考。
关键词
高压电缆
阻水缓冲层
特征气体
电化学腐蚀
烧蚀
状态评估
Keywords
HV cable
water-blocking buffer layer
characteristic gas
electrochemical corrosion
ablation
state evaluation
分类号
TM75 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硅橡胶基高压电缆外护套层修复材料的制备和性能研究
赵洋
郭甜
尚英强
丁一铭
陈熠东
《绝缘材料》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高压电缆阻水缓冲层的白斑现象及析氢腐蚀机理
陈熠东
周凯
雷清泉
任显诚
孔佳民
李原
赵琦
李泽瑞
Shakeel Akram
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于分阶段产气的高压电缆阻水缓冲层状态评估
周凯
赵琦
李原
陈熠东
孔佳民
王子康
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
21
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