基于0.1Hz下tanδ的XLPE电缆绝缘老化状态评估技术 被引量：18

1

作者 刘英 王林杰 +2 位作者 苏宇 肖阳 曹晓珑 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第5期41-45,共5页

随着电力电缆行业的持续发展,XLPE电缆绝缘检测技术受到越来越多的关注。对电缆绝缘老化状态的有效评估是当前电气设备管理一个十分重要和必不可少的过程。根据IEEE提出的有关电力电缆绝缘超低频(0.1 Hz)试验标准,提出一种对XLPE电缆绝... 随着电力电缆行业的持续发展,XLPE电缆绝缘检测技术受到越来越多的关注。对电缆绝缘老化状态的有效评估是当前电气设备管理一个十分重要和必不可少的过程。根据IEEE提出的有关电力电缆绝缘超低频(0.1 Hz)试验标准,提出一种对XLPE电缆绝缘分层取样,测量切片试样在0.1 Hz下的tanδ随外施电压的变化,以电压敏感度来判断绝缘老化程度的方法。通过测量不同运行年限的XLPE电缆绝缘,发现tanδ随外施电压的变化规律可以有效反映出不同运行时间绝缘老化状态的区别,绝缘内、中、外层的tanδ存在差异性。将老化电缆绝缘内层和中层的tanδ以外层tanδ测量值作为基准进行归一化,利用相对值的变化规律作为绝缘老化状态判断依据。实验结果表明,该方法对原始数据缺失的电缆绝缘老化状态评估是一种有效手段。 展开更多

关键词 0.1 HZ 老化状态评估 介质损耗因数 xlpe电缆绝缘

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工频电压下110kV级XLPE电缆绝缘中电树枝生长阶段特性 被引量：7

2

作者 陈向荣 徐阳 +5 位作者 徐杰 史文 杨文虎 刘英 曹晓珑 李敬飞 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期39-43,共5页

基于实时显微数字摄像技术和局部放电连续测量相结合的实验方法,研究了不同外施工频电压下110kV级XLPE电缆绝缘中电树枝的结构特征及其生长特性。结合大量实验结果,研究发现在不同外施电压的作用下,电树枝结构呈现出多样性的特点,生长... 基于实时显微数字摄像技术和局部放电连续测量相结合的实验方法,研究了不同外施工频电压下110kV级XLPE电缆绝缘中电树枝的结构特征及其生长特性。结合大量实验结果,研究发现在不同外施电压的作用下,电树枝结构呈现出多样性的特点,生长过程及其局部放电具有鲜明的阶段特性,而且每个阶段存在不同生长机理。 展开更多

关键词 外施工频电压 xlpe电缆绝缘 电树枝 阶段特性 结构特征 局部放电

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高压XLPE绝缘电力电缆护层烧蚀机理分析 被引量：21

3

作者 周松霖 刘若溪 +6 位作者 姜磊 刘宏亮 李华春 任志刚 辛月 钟力生 高景晖 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期171-176,共6页

文中针对某110 kV电缆护层烧蚀故障案例进行了分析,在综合考虑烧蚀点形貌、电缆结构及其运行环境后,提出了缓冲层与皱纹铝护套之间存在不良接触、金属护层上存在感应电压是造成电缆护层烧蚀的主要原因。在此基础上,建立了110 kV电缆电... 文中针对某110 kV电缆护层烧蚀故障案例进行了分析,在综合考虑烧蚀点形貌、电缆结构及其运行环境后,提出了缓冲层与皱纹铝护套之间存在不良接触、金属护层上存在感应电压是造成电缆护层烧蚀的主要原因。在此基础上,建立了110 kV电缆电场仿真模型,设计了皱纹铝护套模型试样并开展了烧蚀模拟实验,分别验证了上述两种原因的合理性。为探究皱纹铝护层起始放电条件,明确放电规律,对模型试样在不同间隙下的起始放电电压进行了测试,测试结果进一步论证了上述烧蚀机理。文中工作能够为电缆设计及电缆故障分析提供有效指导。 展开更多

关键词 高压xlpe绝缘电缆 护层烧蚀 缓冲层 模型试样

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工频电压下110kV XLPE电缆电树枝生长及局放特性 被引量：35

4

作者 陈向荣 徐阳 +4 位作者 徐杰 史文 杨文虎 刘英 曹晓珑 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2436-2443,共8页

基于实时显微数字摄像技术和局部放电连续测量相结合的方法,采用典型针-板电极结构,研究了不同外施工频电压下110kV级XLPE电缆绝缘中的电树枝结构特征、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,外施电压有效值9kV下电树枝呈现出多样性... 基于实时显微数字摄像技术和局部放电连续测量相结合的方法,采用典型针-板电极结构,研究了不同外施工频电压下110kV级XLPE电缆绝缘中的电树枝结构特征、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,外施电压有效值9kV下电树枝呈现出多样性的特点,为滞长型、枝状和枝-松枝状,滞长型电树引发和生长时间最长,滞长阶段局部放电腐蚀作用明显;枝状和枝-松枝状电树引发时间相当,枝状电树生长时间短,滞长阶段局部放电稳定;枝-松枝状电树滞长阶段局部放电减弱,同时松枝状结构出现并快速生长。外施电压有效值11、13和15kV下的电树枝分别呈枝状和丛状,其中枝状电树引发时间长,生长时间最短,局部放电对树枝生长作用明显;丛状电树引发时间短,利用盒计数法计算电树枝分形维数,根据放电雪崩模型理论,研究发现随着外施电压的升高,树枝丛状区域更加密集,电树枝的分形维数增加,对材料的破坏区域扩大,局部放电作用消弱,电树枝生长时间延长。 展开更多

关键词 外施工频电压 xlpe电缆绝缘 电树枝 生长特性 局部放电 分形维数

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交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝测试系统设计 被引量：10

5

作者 陈向荣 徐阳 +6 位作者 徐杰 史文 杨文虎 刘英 曹晓珑 李敬飞 刘景光 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2010年第2期61-64,共4页

根据脉冲电流法的测量原理,设计了可用于XLPE电缆绝缘中电树枝放电连续测试的局部放电测量系统,并利用典型电晕模型实验证实了该系统的稳定性和可靠性。组建了实时显微数字摄像系统对电树枝引发和生长过程进行实时观测。结果表明:整个... 根据脉冲电流法的测量原理,设计了可用于XLPE电缆绝缘中电树枝放电连续测试的局部放电测量系统,并利用典型电晕模型实验证实了该系统的稳定性和可靠性。组建了实时显微数字摄像系统对电树枝引发和生长过程进行实时观测。结果表明:整个系统满足电树枝生长过程实时观测与局部放电连续测量的要求,为研究XLPE电缆绝缘中电树枝引发与生长机理及其局部放电特性提供了实验研究平台。 展开更多

关键词 xlpe电缆绝缘 电树枝 实时摄像 局部放电测量

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高温下交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝测试系统设计 被引量：8

6

作者 陈向荣 徐阳 +4 位作者 王猛 杨文虎 刘英 曹晓珑 刘景光 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2011年第4期55-58,共4页

设计了高温下交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中电树枝化的实验系统,在外施工频电压有效值为13 kV下,对不同温度下高压XLPE电缆绝缘中电树枝生长及其局部放电特性进行研究,结果表明,温度对电树枝的生长具有重要影响,整个系统可以用于高温下电... 设计了高温下交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中电树枝化的实验系统,在外施工频电压有效值为13 kV下,对不同温度下高压XLPE电缆绝缘中电树枝生长及其局部放电特性进行研究,结果表明,温度对电树枝的生长具有重要影响,整个系统可以用于高温下电树枝生长过程的实时观测与局部放电连续测量,为研究高温下XLPE电缆绝缘中电树枝引发与生长机理及其局部放电特性分析提供了实验研究平台。 展开更多

关键词 xlpe电缆绝缘 电树枝 局部放电 温度

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交联聚乙烯电缆绝缘中的电树枝与绝缘结构亚微观缺陷 被引量：19

7

作者 郑晓泉 G.Chen A.E.Davies 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期28-33,共6页

半结晶高聚物中的电树枝特性远比纯脆性或柔性聚合物复杂,源于材料中的结晶区和无定形区两相共存。在厚绝缘交联聚乙烯(XLPE)中还存在不均匀结晶和微孔高度集中,以及残存应力,导致电树枝特性更加复杂。本文提出利用生长速度比和扩展系... 半结晶高聚物中的电树枝特性远比纯脆性或柔性聚合物复杂,源于材料中的结晶区和无定形区两相共存。在厚绝缘交联聚乙烯(XLPE)中还存在不均匀结晶和微孔高度集中,以及残存应力,导致电树枝特性更加复杂。本文提出利用生长速度比和扩展系数两个新参数来研究XLPE中的电树枝生长规律。根据XLPE电缆绝缘中电树枝结构特征和生长特性,研究了电树枝的影响因素和绝缘中的四种亚微观绝缘结构弱点,分析了微孔集中、大球晶边界及结晶排渣、应力、电场局部集中所导致的电树枝在绝缘内侧的迅速扩展现象,提出了超高压XLPE电缆发展所必须解决的亚微观绝缘结构缺陷在电缆绝缘内侧集中问题及其对策。 展开更多

关键词 xlpe电缆绝缘 亚微观 绝缘弱点 本征电树枝 双结构电树枝

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XLPE绝缘电力电缆绝缘电阻常数测量不确定度的评定与分析 被引量：2

8

作者 黄斯平 王湄 林远 《福建农机》 2022年第4期31-34,46,共5页

绝缘电阻常数是XLPE绝缘电力电缆重要的电气性能,反映了电缆承受热击穿和电击穿的能力。多年检测发现,不同试验人员测试的试验数据一致性并不理想。文章通过建立绝缘电阻常数的测量不确定度的数学模型,对测量过程中的重点相关分量进行分... 绝缘电阻常数是XLPE绝缘电力电缆重要的电气性能,反映了电缆承受热击穿和电击穿的能力。多年检测发现,不同试验人员测试的试验数据一致性并不理想。文章通过建立绝缘电阻常数的测量不确定度的数学模型,对测量过程中的重点相关分量进行分析,并对其测量不确定度进行评定和分析。 展开更多

关键词 xlpe绝缘电力电缆 绝缘电阻常数 不确定度

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交联聚乙烯绝缘电缆中多树枝状缺陷联合劣化及相互影响机制分析 被引量：14

9

作者 姜茜 欧阳希 +3 位作者 周湶 李勇 罗振辉 陈明浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期6806-6815,共10页

在实际运行环境中,湿度与过电压分别作为电缆绝缘中水树枝、电树枝缺陷引发及生长的关键性诱导因素,却因季节性波动变化与非连续作用的特点,导致水树、电树以协同生长方式加速绝缘劣化,研究树枝状缺陷联合劣化及其相互影响规律对提高电... 在实际运行环境中,湿度与过电压分别作为电缆绝缘中水树枝、电树枝缺陷引发及生长的关键性诱导因素,却因季节性波动变化与非连续作用的特点,导致水树、电树以协同生长方式加速绝缘劣化,研究树枝状缺陷联合劣化及其相互影响规律对提高电缆在复杂恶劣条件下绝缘寿命及运行可靠性具有学术价值。该文搭建水树-电树联合老化实验平台,开展水树-电树相互转化与协同发展试验,获取多树枝状缺陷的形貌特征、微观结构及电气性能参量,并分析出多树枝状缺陷联合劣化机制。研究发现:当电树生长过程中引入水树时,湿润水树可阻碍电树持续生长,并抑制内部局部放电;而干燥水树会加速电树的劣化;同时,历史性电树的存在会加速水树的生长,且在一定区域范围内,对水树的促进作用随电树的劣化程度递增。分析认为,湿润水树缺陷区的介电驰豫及枝状导电通道的分压作用是局部强电场削弱的原因,并且水分子对高能粒子的捕捉、约束作用也是导致电树生长得以抑制的原因;而干燥水树空腔结构及导电粒子的沉积为电树生长提供了供氧通道和高能粒子的运输通道;历史性电树生长时高温、光辐射等因素导致外围区域分子链断裂及无定形区的增加,会诱发亲水微通道并加速离子扩散,进而加速水树生长。 展开更多

关键词 xlpe绝缘电缆 水树枝 电树枝 协同发展 相互影响

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高温下110kV交联聚乙烯电缆电树枝生长及局部放电特性 被引量：54

10

作者 陈向荣 徐阳 +3 位作者 王猛 杨文虎 刘英 曹晓珑 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期645-654,共10页

利用实时显微数字摄像与局部放电连续测量系统,采用典型针-板电极结构,研究了高温下不同外施工频电压作用时110kV级交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中典型电树枝的形态特征、引发、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,温度对XLPE电缆绝... 利用实时显微数字摄像与局部放电连续测量系统,采用典型针-板电极结构,研究了高温下不同外施工频电压作用时110kV级交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中典型电树枝的形态特征、引发、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,温度对XLPE电缆绝缘中典型电树枝的形态、引发与生长时间具有非常重要的影响。在高温下,不同外施工频电压作用时电树枝的形态呈现出多样性的特点,50°C下典型电树枝形态为枝状、枝-松枝状和丛状,70°C下为枝状,90°C下为滞长型和枝状。高温下电树枝引发时间随外施电压升高而减小,而且在同一外施电压下,电树枝引发时间随温度升高而减小,这是由于在高温下XLPE电缆绝缘中片晶熔化,无定形相增加,介质中自由体积扩大,从而更有利于电树枝引发。研究发现在低电压(9kV)下,电树枝生长过程中由于通道电导率增加而抑制了通道内局部放电的发展,局部放电作用减小,电树枝生长速度减慢,分形维数较高;而11kV以上电压作用时,电树枝在局部放电的连续作用下呈枝状向对面电极快速生长,同时高温下XLPE弹性模量下降,击穿场强降低,局部放电作用加剧,电树枝生长明显加速,电树枝分形维数较低。 展开更多

关键词 xlpe电缆绝缘 电树枝 生长特性 局部放电(PD) 高温 分形维数

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径向电流集中诱发的高压交联聚乙烯电缆缓冲层烧蚀研究 被引量：23

11

作者 刘宏亮 刘若溪 +4 位作者 赵西元 任志刚 陈平 李华春 高景晖 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第8期94-101,共8页

为研究皱纹铝护套高压交联聚乙烯绝缘电缆缓冲层烧蚀机理,首先,通过对发生烧蚀的110 kV XLPE绝缘电缆进行故障分析,提出电缆径向电流集中是导致烧蚀故障的原因。其次,建立故障电缆的仿真模型,计算缓冲层与皱纹铝护套接触部分的电流密度... 为研究皱纹铝护套高压交联聚乙烯绝缘电缆缓冲层烧蚀机理,首先,通过对发生烧蚀的110 kV XLPE绝缘电缆进行故障分析,提出电缆径向电流集中是导致烧蚀故障的原因。其次,建立故障电缆的仿真模型,计算缓冲层与皱纹铝护套接触部分的电流密度最大值及其分布情况,并通过模型试验与公式计算验证仿真结果,发现皱纹铝护套波谷嵌入缓冲层的深度和缓冲层体积电阻率影响着径向电流的大小与分布。最后,通过设计模拟试验,证明径向电流集中是导致缓冲层烧蚀的原因之一,并在恒温箱中对模拟烧蚀试验的环境条件进行控制,通过偏光显微镜对比试验样品和烧蚀铝护套的表面形貌。结果表明:模拟烧蚀试验中发生的烧蚀过程与实际故障电缆中的烧蚀过程相同,且随着缓冲层中电流密度最大值的增大,烧蚀的起始时间缩短。本文揭示了皱纹铝护套烧蚀故障径向电流集中的物理机理,为相关故障诊断及防护提供了理论和试验依据。 展开更多

关键词 高压xlpe绝缘电缆 缓冲层烧蚀 径向电流集中 模拟烧蚀实验

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基于双极性载流子理论的电树枝生长动态模型及评估方法研究

12

作者 张东东 刘亚茹 +5 位作者 张翼 叶桐珲 郏永强 刘刚 王秀茹 张文博 《中国电机工程学报》 2025年第17期6993-7004,I0032,共13页

为揭示交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘直流接地电树枝的生长特性并对其进行有效评估,首先基于双极性载流子理论建立了周期性直流接地电树枝动态生长模型。进而,利用所提模型对不同电压下的电树枝形态进行了仿真模... 为揭示交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘直流接地电树枝的生长特性并对其进行有效评估,首先基于双极性载流子理论建立了周期性直流接地电树枝动态生长模型。进而,利用所提模型对不同电压下的电树枝形态进行了仿真模拟,并与实际电树枝生长试验及传统WZ模型计算结果进行对比,验证提出模型的准确性。最后,基于电树枝生长动态模型进一步分析直流接地电树枝的生长特性,并提出一种基于泄漏电流的电树枝生长特性评估方法,即采用泄漏电流变化因子J_(g)对电树枝长度L和分形维数D_(f)进行定量表征。结果表明:相较于传统模型,该模型下的电树枝形态与实验图像更为吻合,分形维数与实验结果误差在8%以内,扩展系数的误差在20%范围内;在电树枝生长过程中,泄漏电流密度呈三区段特征的非线性增长趋势,且与电树枝形态的演变密切相关;泄漏电流变化因子与电树枝长度和分形维数显著正相关,通过J_(g)的三次函数及指数函数形式可以分别对电树枝长度和分形维数进行评估预测,可为XLPE电缆绝缘的缺陷监测提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 xlpe电缆绝缘 电树枝 双极性载流子理论 生长特性 泄漏电流

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