基于放電光信息的XLPE-SIR接頭界面電痕破壞規(guī)律的研究.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯電纜因其優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能,在輸配電網(wǎng)絡(luò)中的使用量不斷增加,輸配電線路故障常常發(fā)生在電纜接頭處,而電纜本體與電纜接頭兩絕緣界面是絕緣最薄弱的地方,因此,研究界面破壞機(jī)理及放電規(guī)律十分必要。
　　界面上發(fā)生放電時(shí)會(huì)伴隨著發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象,且放電后界面上會(huì)形成導(dǎo)電性的炭顆粒,放電光信號(hào)包含了界面絕緣性能最直接最豐富的信息。本文針對(duì)交聯(lián)聚乙烯-硅橡膠兩絕緣界面經(jīng)常出現(xiàn)的放電光和電痕破壞現(xiàn)象,研究了界面絕緣破壞及炭顆粒形成的

2、原因,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)采集放電過(guò)程中放電光和炭顆粒的圖片,采用圖像處理和分形維數(shù)等處理方法,研究不同時(shí)期放電光分布和炭顆粒分布的特征,得出放電光分布及亮度和炭顆粒之間的相互關(guān)系。
　　電場(chǎng)強(qiáng)度是界面放電的主要原因,而電場(chǎng)強(qiáng)度分布不均勻,界面上局部電場(chǎng)增強(qiáng)到一定程度時(shí),強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域比較容易發(fā)生放電。放電光的分布與亮度與電場(chǎng)強(qiáng)度有密切的關(guān)系。隨著界面電場(chǎng)強(qiáng)度分布不均勻程度增大,局部場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng),獲得有效撞擊動(dòng)能的電子數(shù)量增多,因撞擊作用

3、,界面上電荷量增大,電荷復(fù)合反應(yīng)發(fā)出的光子數(shù)越多,因此通過(guò)測(cè)量界面上放電光的分布及亮度可間接測(cè)量界面電場(chǎng)強(qiáng)度的分布。
　　放電后在界面上形成炭顆粒,加深了界面上電場(chǎng)強(qiáng)度的分布的畸變,有炭顆粒的位置電場(chǎng)強(qiáng)度減弱,炭顆粒周圍電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng),且在炭顆粒周圍容易積聚大量的電荷,因此,在炭顆粒附近放電產(chǎn)生的放電光亮度大。由于絕緣材料的分解反應(yīng),炭顆粒周圍形成薄氣隙,氣隙的介電常數(shù)小于交聯(lián)聚乙烯和硅橡膠,所以氣隙的絕緣強(qiáng)度較小,放電容易在氣隙中