有机硅注入技术对电缆水树缺陷的绝缘修复研究

通过有机硅液体压力注入的方式,对交联聚乙烯(XLPE)电缆的水树缺陷进行绝缘修复,并分析其修复效果和原理.通过加速水树老化实验,使电缆介质损耗因数达2％左右,绝缘电阻低于3500 MΩ,利用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行填充和修复,比较了修复前后的介质损耗、击穿电压和电场强度等.结果表明:该修复液能在...     

基于硅氧烷的XLPE电缆水树修复方法研究

交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘电力电缆在经过长时间运行后会发生水树老化,降低电缆绝缘强度,威胁电力系统的安全稳定运行。笔者设计了一套XLPE电缆绝缘水树修复装置,利用硅氧烷修复液对电缆试样进行了修复工作,详细介绍了修复过程并深入分析了修复机理。然后仿真对比了修复前后不同类型水树区域的电场变化,测试了修复后电缆介质损耗角正切与绝缘电阻的变化趋势,接着对电缆进行了加速水树老化实验,利用光学显微镜观察老化后XLPE绝缘中的水树生长情况。研究表明:修复液与水能快速反应产生聚合物填充水树孔隙,逐步提升电缆整体绝缘性能;生成物的介电性能与XLPE接近,能显著改善水树区域特别是尖端的电场,抑制水树的进一步生长,有效延长电缆使用寿命。     

基于硅氧烷的XLPE电缆水树修复方法研究

交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘电力电缆在经过长时间运行后会发生水树老化,降低电缆绝缘强度,威胁电力系统的安全稳定运行。笔者设计了一套XLPE电缆绝缘水树修复装置,利用硅氧烷修复液对电缆试样进行了修复工作,详细介绍了修复过程并深入分析了修复机理。然后仿真对比了修复前后不同类型水树区域的电场变化,测试了修复后电缆介质损耗角正切与绝缘电阻的变化趋势,接着对电缆进行了加速水树老化实验,利用光学显微镜观察老化后XLPE绝缘中的水树生长情况。研究表明:修复液与水能快速反应产生聚合物填充水树孔隙,逐步提升电缆整体绝缘性能;生成物的介电性能与XLPE接近,能显著改善水树区域特别是尖端的电场,抑制水树的进一步生长,有效延长电缆使用寿命。     

在线注入有机硅修复液对交联聚乙烯电缆中水树生长的影响

提出了水树老化电缆的在线修复方法,讨论了在交变电场下修复液对水树的抑制作用及其绝缘修复机理。采用高频高压水针电极法对新样本、预修复样本和在线修复样本进行加速水树老化。老化一个月后,使用显微镜观察样本中水树形态并测量其水树长度。通过差示扫描量热法分析样本绝缘层的劣化程度,同时利用扫描电镜和能谱分析仪对比水树区域的微观形貌及化学结构变化。研究表明,在线注入有机硅修复液能有效地抑制水树的生长。在电场的作用下,修复液分子和水分子同时向强电场区域(如微孔、水树区域等)进行扩散并发生反应,消耗水分并且生成凝胶颗粒填充微孔,一定程度上缓解了绝缘的劣化。     

在水树通道内生成纳米TiO2的电缆修复方法及其绝缘增强机制研究

提出了一种在水树缺陷内生成纳米级TiO2颗粒的修复液及修复方法,并针对该修复液的修复机制及绝缘增强机制进行了讨论.采用水针法在交联聚乙烯(XLPE)电缆样品中制造水树缺陷,并对已生成水树的样品进行了基于钛酸酯类催化的硅氧烷修复液注入式修复,发现其绝缘性能得到显著提高,甚至击穿电压指标明显优于新电缆.基于扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和红外光谱分析,证明被修复样品击穿通道内有纳米级TiO2颗粒存在.通过对钛酸酯类催化剂水解反应的生成物研究,证明了该催化剂水解后生成纳米级TiO2颗粒.基于这一发现,提出了相应的绝缘增强机制及作用模型,认为分散的纳米级TiO2颗粒有效抑制了通道内由于局部放电产生的烧蚀损伤,从而增强了电缆的绝缘性能,提高了电缆的击穿电压.     

交联聚乙烯电缆水树缺陷的修复方法研究

采用硅氧烷修复液修复交联聚乙烯电缆老化试样中的水树,进而分析修复效果及机理。将介质损耗因数为4%～6%,绝缘电阻7 500～10 000 MΩ的短电缆在7.5 kV 450 Hz交流电压下老化至介质损耗因数达到20%左右,绝缘电阻3 500～5 000 MΩ。然后用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行修复。以介质损耗因数、绝缘电阻和击穿电压为指标对修复效果进行评判;通过显微镜切片观察修复前后水树微观形态;通过仿真修复前后水树附近电场分布来分析和验证水树的修复机理。实验结果证明,修复液可以充分与电缆水树中的水发生反应生成胶状聚合物填充水树通道;修复后电缆介质损耗因数、绝缘电阻和击穿电压恢复到新电缆水平;改善了绝缘层电场分布;有效地抑制了水树生长。实验表明,该修复液可有效修复电缆中的水树缺陷,提高电缆绝缘水平。     

在运水树老化电缆绝缘性能提升技术的应用

基于硅氧烷的水树老化电缆修复技术为解决配网电缆老化问题提出了新的解决方案。介绍了水树老化交联聚乙烯电缆修复技术,分析了其在实际应用中对电缆绝缘性能的提升效果以及注入技术的相关检测手段,实际案例中运行电缆的现场修复测试结果表明,修复后老化电缆的绝缘性能有明显提升,并成功并网运行,说明该修复技术对老化电缆绝缘性能有良好的恢复作用。     

XLPE电缆绝缘老化修复技术的工程应用研究

通过水针电极老化法加速XLPE电缆绝缘产生明显水树,采用一种硅氧烷修复液对水树老化XLPE电缆绝缘进行修复,比较了修复前后老化XLPE电缆绝缘的介损和直流泄漏电流,并通过显微镜和扫描电镜（SEM）对水树及其内部的填充物进行了观察。结果表明：修复液能扩散到水树内消耗水分,生成绝缘性能良好的填充物填充水树空洞,使介损和泄漏电流明显下降,绝缘性能逐渐恢复到接近老化前水平。利用修复液对老化样本绝缘进行修复,对现场运行老化电缆进行了绝缘修复实验表明,修复后电缆的介损和直流泄漏电流下降一半以下,显著提高了水树老化运行电缆的绝缘性能。     

硅氧烷对水树老化后的交联聚乙烯电缆的修复研究

采用了一种硅氧烷修复液对水树老化电缆进行绝缘修复,并对修复效果及水树尖端电场进行了分析和讨论。首先,采用水针电极加速老化系统对10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆样本绝缘进行高频高压老化,直到电缆介质损耗因数达到20%左右。此后,通过压力注入式修复系统从老化样本缆芯注入修复液,修复液渗透进入绝缘进行修复。通过比较修复前后电缆介质损耗因数和击穿电压的变化,发现随着修复时间的延长,老化电缆的绝缘性能逐渐恢复到新电缆水平;同时,通过显微镜观察到水树空洞被反应生成的有机化合物有效填充,达到了消除绝缘层微孔中水分的效果。此外,通过修复液直接与水反应实验和电场有限元仿真结果,进一步证实该修复液能有效提升水树老化电缆的绝缘性能。结果表明,修复液能渗透到水树区并修复水树老化电缆。     

基于电缆绝缘寿命扩展技术的现场退运电缆修复效果研究

首先采用超低频(VLF)介损测试法和显微镜观察法分析退运电缆的绝缘水平,然后通过修复系统向电缆缆芯注入有机-无机复合修复液.修复24 h后,通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)两种微观测试方法对生成的填充物进行分析,并采用VLF介损测试法和击穿电压测试法对修复后的电缆绝缘水平进行分析.微观测试结果表明:注入有机-无机复合修复液后,修复液在电缆绝缘层内部渗透和反应过程中会填充微孔和缺陷,修复后电缆绝缘中的微孔数量和尺寸均小于未修复样本,同时表征水分的羟基特征峰明显降低.VLF介损测试结果表明,修复后的电缆各项性能指标增强,击穿电压得到了提高.证明有机-无机复合修复技术能够有效提升现场退运电缆的绝缘性能并延长电缆绝缘寿命.     

交联聚乙烯电缆水树枝修复技术研究

针对交联聚乙烯电缆水树枝老化的问题,介绍电缆水树枝形成和发展的过程,分析电缆水树枝修复技术的原理、修复液注入工艺和研究现状,提出该技术应用中需要解决的关键问题.     

催化剂对硅氧烷修复水树老化电缆长期效果的影响

为了研究不同催化剂与硅氧烷配合时,修复液对水树老化电缆修复效果的差异,选取甲基苯基二甲氧基硅烷(PMDMS)和一种长链硅烷,以及钛酸四异丙酯(TIPT)和长链苯磺酸两种催化剂,配制了4种不同配方的修复液,对水树老化电缆进行注入修复和二次老化,并通过工频击穿试验、水树形貌观测和傅里叶红外光谱测试分析短电缆试样绝缘的电气性能和微观结构变化.结果表明:4种配方的修复液均能抑制水树的生长,提高水树老化试样的击穿电压;长链硅烷搭配长链苯磺酸的修复液在绝缘层中的留存率最高,修复效果最佳;PMDMS搭配长链苯磺酸的修复液在绝缘层中的留存率最低,修复效果最差;最终证明当硅氧烷与催化剂在绝缘层中扩散速度相匹配时能够提高硅氧烷的留存率,增强修复液的长期修复效果.     

老化中压XLPE电缆修复新技术研究

简要介绍了我国早期运行XLPE电缆的现状,介绍了XLPE电缆发生水树劣化的原因和抑制、消除水树的基本原理,详细介绍了修复水树老化电缆的工作机理和现场实施方案。     

柔性阳极电缆生产工艺的研究

通过对柔性阳极电缆的结构组成与组成材料的特性研究,得出线芯的生产工艺和特种电缆的生产工艺。分析生产工艺过程,计算关键数据,得出集成电缆牵引、布料牵引、碳粉螺旋送料等技术的可行性。     

基于非接触测量的低压配电电缆排查技术实验研究

低压配电系统直接影响着生产生活供电的可靠性,进行线路故障预防和检测是不可缺少的工作。传统的检测方式需要将电表直接接入待测电路,影响待检电路结构,还存在着一定的安全隐患。文章针对低压配电系统提出一种非接触的排查技术,基于耦合电容对信号采样以及对采样信号的处理,实现对电缆错接和损伤的非接触检测并进行了实验验证。为实现系统化、智能化的线路排查奠定基础。     

10kV旁路作业系统电缆收纳盘的开发与实践∗

随着配网检修模式向不停电作业转型,大型配网施工检修项目中,以工程电缆替代柔性电缆作为电流旁路通道已经成为长距离旁路作业的主流,如何解决工程电缆施工前后期收纳、展放及存储问题迫在眉睫.电缆收纳盘以其强度韧性优良、方便旁路工程电缆收纳等特点,弥补了传统作业距离短(300 m以内)、电缆收纳速度慢等弊端,为解决长距离旁路作业提供了新的思路.对电缆收纳盘开发应用过程中的难题和关键技术进行深入探讨,明确了其设计思路和技术规范.研究表明,电缆收纳盘能满足电缆的正常收纳及展放,且具备作业现场展放及导向功能,具有较高的工程实践意义.