本文關(guān)鍵詞：XLPE-SIR接頭界面電場分布及其電痕破壞特征研究

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【摘要】：憑借優(yōu)異的電氣性能與機(jī)械性能,交聯(lián)聚乙烯電纜在輸電線路中廣為使用。與此同時,輸電線路故障也時常發(fā)生,主要集中在交聯(lián)聚乙烯電纜與硅橡膠接頭的銜接處。因此,作為輸電線路絕緣最薄弱的地方,對交聯(lián)聚乙烯與硅橡膠界面的電痕破壞特征的研究就十分重要。界面缺陷是引起界面電場強(qiáng)度畸變的重要因素。界面電場分布不均勻是引起界面放電現(xiàn)象的主要原因。在電纜接頭安裝過程中,會對交聯(lián)聚乙烯主絕緣進(jìn)行打磨,使得界面間產(chǎn)生不同粗糙程度的區(qū)域。并且在安裝剝切過程中有可能對主絕緣造成劃傷或者會參入導(dǎo)電屑。在本文中氣隙類缺陷是界面狀態(tài)的一種,包括界面粗糙程度和界面劃痕;界面中含有的硅脂以及導(dǎo)電屑屬于另外一種情況,統(tǒng)稱為內(nèi)容物。界面上發(fā)生放電擊穿時會產(chǎn)生發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象。伴隨著界面放電通道的發(fā)展,電痕破壞將產(chǎn)生相應(yīng)炭化分布。不同界面的狀態(tài)對應(yīng)的電場分布及其電痕破壞特性不一樣。本文針對XLPE-SIR兩絕緣介質(zhì)接觸界面的電痕破壞現(xiàn)象,研究界面電場分布及其電痕破壞的特征,設(shè)計(jì)并且搭建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺。對無損界面的放電通道發(fā)展過程做了較為詳細(xì)的比較與總結(jié)。同時,進(jìn)一步采集了界面在不同缺陷以及內(nèi)容物影響下放電通道和炭化分布的發(fā)展過程。針對不同的界面狀態(tài),分別設(shè)計(jì)了對應(yīng)的仿真模型,使用Ansoft軟件建模求解得到以交聯(lián)聚乙烯表面為主的電場強(qiáng)度分布。對比放電通道、炭化分布以及缺陷界面的場強(qiáng)分布,得出界面缺陷對場強(qiáng)分布的影響以及電痕破壞的特征。
【關(guān)鍵詞】：電場分布 交聯(lián)聚乙烯 硅橡膠 界面 電痕破壞
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 論文研究背景及意義8-9
• 1.1.1 問題的提出8
• 1.1.2 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 XLPE電力電纜與硅橡膠接頭概述9-12
• 1.2.1 XLPE電力電纜概述9-11
• 1.2.2 硅橡膠接頭概述11-12
• 1.3 課題研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 XLPE-SIR接頭故障常用檢測技術(shù)12-15
• 1.3.2 XLPE-SIR接頭界面潛伏缺陷15-16
• 1.3.3 絕緣界面電痕破壞研究趨勢16-17
• 1.4 主要內(nèi)容17-18
• 2 界面電場數(shù)值計(jì)算方法分析以及實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建18-40
• 2.1 靜電場分析理論18-24
• 2.1.1 靜電場基本方程18-19
• 2.1.2 靜電場邊值問題19-20
• 2.1.3 靜電場中的空間電荷20-21
• 2.1.4 靜電場數(shù)值計(jì)算方法比較21-24
• 2.2 無損界面電場仿真分析24-32
• 2.2.1 ANSOFT軟件以及在靜電場中應(yīng)用24-26
• 2.2.2 界面有限元建模與求解分析26-32
• 2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32-36
• 2.3.1 高壓脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)32-34
• 2.3.2 復(fù)合實(shí)驗(yàn)樣品的設(shè)計(jì)34-35
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)35-36
• 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟36-37
• 2.5 無損界面放電破壞的一般過程37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 3 界面氣隙類缺陷對界面電場分布及其電痕破壞的影響40-55
• 3.1 界面氣隙概述40-41
• 3.2 界面粗糙度對界面絕緣擊穿的影響41-49
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺與樣品配置41-42
• 3.2.2 界面建模與放電實(shí)驗(yàn)42-43
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-49
• 3.3 界面劃痕對界面絕緣的影響49-54
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺與樣品配置49-50
• 3.3.2 界面建模與放電實(shí)驗(yàn)50-51
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 4 界面內(nèi)容物對界面電場分布及其電痕破壞的影響55-63
• 4.1 界面導(dǎo)電屑對界面絕緣擊穿的影響55-59
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺與樣品配置55
• 4.1.2 界面建模與放電實(shí)驗(yàn)55-56
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析56-59
• 4.2 界面硅脂對界面絕緣擊穿的影響59-62
• 4.2.1 硅脂性能概述59-60
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺與樣品配置60
• 4.2.3 界面建模與放電實(shí)驗(yàn)60
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 5 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63
• 5.2 展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：923926