核电站用1E级电缆热老化寿命研究

对绝缘材料做热老化实验确定热寿命方程,通过统计的方法确定等效环境温度,计算出额定载流量,进一步计算出不同负载因数下的电缆导体温度,将不同的导体温度分别带入热老化寿命方程确定电缆的热老化寿命,从而计算出不同负载因数下的电缆热老化寿命,对核电站实际运行情况下的电缆老化管理具有现实指导意义。     

热老化对交联聚乙烯电缆绝缘理化结构的影响

按照XLPE电缆热老化过程中绝缘材料理化结构的变化规律,对不同老化程度的电缆绝缘材料的热裂解活化能、结晶形态、分子结构进行分析。结果表明:不同温度热老化过程中羰基指数均随着老化时间的增加而增大;低温热老化有利于XLPE结晶形态的完善,XLPE活化能有所升高,高温热老化对XLPE结晶形态有显著的破坏作用,XLPE活化能成指数规律下降。电缆绝缘材料在热老化热裂解的同时也发生后交联,低温热老化电缆绝缘材料后交联作用占主导地位,而高温热老化电缆绝缘材料热裂解为主要因素。     

船用低压电力电缆绝缘材料老化状态研究与寿命评估

通过在不同老化温度和不同老化时间下对电缆试样进行加速热老化,测试研究电缆绝缘材料的老化状态,并从介质损耗因数和断裂伸长率两个指标对其寿命进行评估。结果表明:使用介质损耗因数tanδ评估法与采用断裂伸长率计算寿命的方法结果基本一致,为电缆的绝缘状态评估与寿命检测提供了一种无损快速的检测方法。     

轨道交通车辆用电缆绝缘材料热老化寿命评估方法

本文研究轨道交通车辆用低烟无卤阻燃电缆材料的老化特性,并评价电缆在服役过程中绝缘材料的可靠性.以低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料(HFFRPO)为研究对象,采用常规热老化寿命评估方法获得热老化的基础数据,用Boltzmann模型对热老化数据进行拟合并推导力学性能参数变化至50％时的时间参数,以此为依据拟合出老化寿命曲线.此外,利用差式扫描量热法(DSC)获得活化能计算HFFRPO材料的老化寿命.研究结果显示,以抗拉强度为依据推导出的老化寿命小于按断裂伸长率为依据推导的寿命;起始氧化活化能随材料的老化程度不同而发生变化,通过DSC获得的活化能不适宜用来推导材料的老化寿命,但可作为材料老化状态的重要参考指标.     

基于热重和拉伸实验的XLPE电缆绝缘热老化状态分析及机理研究

工况下交联聚乙烯电缆绝缘材料的老化会导致其较预期相对较早达到寿命终点,威胁输电系统的可靠运行。采用热老化来模拟工况环境下电缆的老化过程,选取100℃、120℃和140℃和160℃4个不同的老化温度,在每个温度点选取6个老化阶段,研究不同老化温度和老化时间对XLPE电缆绝缘试样性能的影响。通过热重和拉伸测试研究电缆的热性能、机械性能及其结构随老化程度的变化,得到电缆绝缘试样的热老化活化能、起始分解温度、最快分解温度、终止分解温度、断裂伸长率和拉伸强度等参数。研究结果表明:活化能、起始分解温度、最快分解温度和断裂伸长率对电缆老化状态较为敏感;随着老化温度从100℃增加到160℃,这些参数均呈现先略微增大后迅速减小的趋势,说明XLPE电缆绝缘材料热老化在低温范围以结晶作用为主,而在高温范围以热裂解为主。     

土壤直埋110 kV电缆中间接头稳态载流量仿真研究

针对目前没有成熟的交流电缆中间接头载流量校核方法,搭建了土壤直埋110 kV电缆中间接头和电缆本体稳态载流量三维仿真模型,利用有限元对比研究环境温度、土壤导热系数和敷设深度对电缆中间接头和本体稳态载流量的影响规律。结果表明：在不同环境温度、土壤导热系数和敷设深度下,电缆中间接头载流量始终小于电缆本体载流量,土壤导热系数为0.5 W·(m·K)^-1、环境温度为293 K以及敷设深度为1.75 m时的中间接头载流量相较于相同条件下的本体载流量减小了10.8%。因此,如按照电缆本体载流量校核电缆载流能力,将导致中间接头主绝缘处于加速热老化状态。为确保电缆长期稳定运行,建议以本体载流量确定电缆载流时应留有一定裕度。     

轧管1344线高压电缆终端套管异常发热机理初探

从高压电缆终端的绝缘结构、内部填充绝缘油的理化和色谱分析、电缆绝缘材料的微观扫描、红外光谱和热失重分析等方面分析了轧管 1344线高压电缆终端异常发热的机理 ,探索了绝缘油老化与套管局部过热的关联度 ,为宝钢高压电缆的剩余寿命评估提供了科学依据。     

高压直流XLPE绝缘电缆载流量的数值算法及特性分析

载流量是电缆传输能力的重要指标，直接影响高压直流电缆的运行可靠性和经济性。根据直流电缆绝缘层中电场分布的特点，提出了基于等效电导率的绝缘层内外侧电场分布的解析计算方法，并以±535 kV交联聚乙烯绝缘直流电缆为例，同时考虑电缆导体最高运行温度和绝缘层最大允许温差，得到不同运行工况下高压直流电缆的负载控制域。结果表明：电-热场解耦方法能有效分析直流电缆的载流量和应用特性，其中绝缘层最大温差是限制临界环境温度以下直流电缆载流量的核心因素，在此临界环境温度下，提升导体最高运行温度对载流量影响有限，而优化绝缘材料耐电性能和电缆结构才是提升载流量的关键。     

基于空间电荷效应的绝缘老化寿命模型的研究进展

电力设备用绝缘材料在使用过程中承受电、热、机械等多种因素的应力作用,电气性能逐渐下降,研究绝缘材料的老化机理和寿命模型对材料寿命评估具有重要的意义。首先从传统的绝缘材料宏观老化模型出发,总结了电、热、机械应力作用以及联合作用下的绝缘材料老化寿命模型,其次从微观角度总结归类了由于空间电荷效应导致绝缘材料微观缺陷的几种绝缘老化寿命模型。最后探讨了未来绝缘材料老化寿命模型的研究方向和发展趋势。通过对比分析了不同宏观老化模型的优缺点,并从微观角度分析了空间电荷效应及其引发的其他效应(材料内部微孔的形成、局部放电的发生、电树枝的引发与生长等)对绝缘材料的老化破坏作用。基于空间电荷效应的绝缘老化寿命模型有望用于评估直流下的绝缘老化寿命,今后对于绝缘材料寿命模型的研究应该由宏观转向微观,并且应借助各种先进的宏观微观观测分析手段,将仿真和实验紧密结合,采用动态分析方法建立物理意义明确、失效时间准确的绝缘老化寿命模型。     

矿用典型绝缘材料击穿特性及寿命模型的研究

矿用高压电气设备的绝缘部分在实际运行过程中,往往同时经受电、热、机械和环境等因子的联合作用。这些因子将引起绝缘老化,最终导致绝缘损坏。针对这一问题,首先选取矿用高压电气设备常用的3种绝缘材料电缆用乙丙橡胶、浇注式干式变压器用环氧树脂和电机槽绝缘用DMD(dacron mylar dacron)绝缘纸为研究对象,试验中测量了3种绝缘材料的击穿特性,基于Weibull分布分析并得到了描述3种绝缘材料击穿特性的形状参数和尺度参数。利用电老化反幂函数寿命模型,得到3种绝缘材料的耐电压寿命指数。最后结合聚合物分子的致密性、分子结构对3种绝缘材料的击穿机理进行了分析。研究的内容对于矿用电气设备的绝缘结构设计以及剩余寿命评估均具有实际指导意义。