硅橡膠絕緣預(yù)制型電纜接頭由于制作工藝問題在硅橡膠/膠聯(lián)聚乙烯界面上形成半導(dǎo)電或金屬顆粒缺陷最終導(dǎo)致沿面擊穿的故障時有發(fā)生。探尋硅橡膠/膠聯(lián)聚乙烯界面金屬顆粒沿面絕緣缺陷局部放電的發(fā)展過程,可為電纜中間接頭放電嚴重程度的評估提供依據(jù)。在35k V電纜中間接頭硅橡膠/XLPE界面上設(shè)置金屬顆粒缺陷,通過逐級升高電壓激發(fā)出局部放電信號并加速缺陷發(fā)展。測量了局部放電起始直至絕緣擊穿全過程中的局部放電信號,生成了單位時間內(nèi)局部放電平均能量、總能量及放電次數(shù)共計三個表征參量隨時間的變化曲線�；谇�的發(fā)展變化規(guī)律,將局部放電發(fā)展全過程劃分為四個階段,得到了表征各階段局部放電重復(fù)率及平均放電量相位分布特征的?-n、?-qave二維譜圖以及灰度圖,從中提取了兩個能夠表征各階段局部放電統(tǒng)計規(guī)律的特征量。研究結(jié)果表明,在預(yù)設(shè)缺陷局部放電的發(fā)展過程中,局部放電相位譜圖的形貌特征發(fā)生變化,從相位譜圖中提取的兩個局部放電特征量均呈現(xiàn)單一增大的趨勢,且在放電后期增長速率加快�；趯植糠烹娤辔环植继卣骷疤卣髁孔兓厔莸木C合分析,提出了一種硅橡膠/膠聯(lián)聚乙烯界面金屬顆粒沿面放電嚴重程度的評估方法。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報. 2015,30(24)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

沿面金屬顆粒缺陷

均保持基本一致。實驗結(jié)束后使用相同方法對局部放電數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)局部放電的起始放電電壓、擊穿電壓和持續(xù)時間等指標不盡相同，但局部放電的整體發(fā)展趨勢及變化規(guī)律基本一致。本文重點研究缺陷引發(fā)放電起始直至擊穿全過程局部放電的發(fā)展過程，因此對其中一次的實驗結(jié)果進行分析。1.2實驗回路由于電纜兩端電應(yīng)力集中，為防止加壓過程中電纜兩端產(chǎn)生電暈而影響實驗結(jié)果，實驗時在電纜兩段安裝油杯型終端，終端內(nèi)注入25#變壓器油，電纜線芯通過油杯型終端接入實驗變壓器，電纜試品外屏蔽層良好接地。實驗回路如圖2所示，自耦調(diào)壓器、變壓器、10kΩ保護電阻和800pF耦合電容組成50kV工頻無暈的電源系統(tǒng)。局部放電測量使用ZST4型局部放電檢測儀，采用并聯(lián)測試回路，利用NIPXI5114高速數(shù)字化儀（兩個采集通道，帶寬125MHz，最高采樣率250MS/s）對局部放電檢測儀調(diào)理后的數(shù)據(jù)進行20ms連續(xù)采樣并保存，同時通過變壓器測量繞組獲取工頻電壓信號的相位信息。圖2試驗回路示意圖Fig.2Diagramoftheexperimentalcircuit實驗前對整套實驗系統(tǒng)進行耐壓及局部放電測試，在45kV最高實驗電壓作用下，背景干擾水平不大于3pC，實驗系統(tǒng)照片如圖3所示。1.3加壓方法一切準備工作就緒后開始加壓實驗，加壓過程

248電工技術(shù)學(xué)報2015年12月圖3實驗系統(tǒng)照片F(xiàn)ig.3Photooftheexperimentalsystem中緩慢升高電壓直至出現(xiàn)穩(wěn)定的局部放電信號，通過升壓法加速缺陷劣化，劣化嚴重后對試品施加恒定電壓，為深入研究絕緣瀕臨失效時的局部放電特征，在絕緣瀕臨擊穿時適當降低電壓，保持該電壓不變直至絕緣失效。本文預(yù)設(shè)缺陷在外施電壓達到8kV時出現(xiàn)穩(wěn)定的局部放電信號，然后以4kV加壓步長逐級升高電壓直至40kV，每個電壓等級保持2h，當外施電壓達到40kV后觀察發(fā)現(xiàn)放電強度明顯提高，因此40kV保持2h后降壓至38kV，保持1h24min后絕緣擊穿，累計加壓時間約19h24min。2實驗結(jié)果分析2.1實驗現(xiàn)象實驗過程中，當外施電壓達到36kV時，局部放電檢測儀測量到的局部放電信號幅值明顯增大以致超出信號采集量程，及時調(diào)整儀器增益以保證測量準確度。在后續(xù)數(shù)據(jù)分析過程中，對不同增益下測量的信號分別進行視在放電量校正。在臨近擊穿前約20min，聽到接頭內(nèi)每隔2min左右持續(xù)發(fā)出沉悶的“砰砰”聲，該狀態(tài)持續(xù)約20min后絕緣擊穿。實驗結(jié)束后將試品從缺陷置入位置沿電纜軸向剖開，觀察缺陷擊穿后對界面絕緣的破壞現(xiàn)象，解體照片如圖4所示，其中圖4a為XLPE表面的破壞現(xiàn)象，圖4b為接頭硅橡膠絕緣內(nèi)表面的破壞現(xiàn)象。從圖4中可以看出，電纜本體XLPE表面和接（a）XLPE表面（b）硅橡膠表面圖4解體照片F(xiàn)ig.4Disintegrationphotosofthetestsample頭硅橡膠內(nèi)表面均有明顯的黑色炭痕，炭痕分布在懸浮銅片之間，炭痕通道和銅片在電纜XLPE表面形成了軸向貫通于電纜線芯和外半導(dǎo)電層之間的導(dǎo)電通道�；谶@樣的實驗現(xiàn)象簡單分析中間接頭XLPE/硅橡膠界面懸浮金屬顆粒引發(fā)絕緣故障的可能過程。正常工藝制作的預(yù)制式中間接頭，電纜本體XLPE和接頭硅橡膠形成固-固復(fù)合?

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3364648