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,研究界面破壞機理及放電規(guī)律十分必要。
　　界面上發(fā)生放電時會伴隨著發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象,且放電后界面上會形成導(dǎo)電性的炭顆粒,放電光信號包含了界面絕緣性能最直接最豐富的信息。本文針對交聯(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)計了實驗平臺。通過采集放電過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。
　　電場強度是界面放電的主要原因,而電場強度分布不均勻,界面上局部電場增強到一定程度時,強電場區(qū)域比較容易發(fā)生放電。放電光的分布與亮度與電場強度有密切的關(guān)系。隨著界面電場強度分布不均勻程度增大,局部場強增強,獲得有效撞擊動能的電子數(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,因此通過測量界面上放電光的分布及亮度可間接測量界面電場強度的分布。
　　放電后在界面上形成炭顆粒,加深了界面上電場強度的分布的畸變,有炭顆粒的位置電場強度減弱,炭顆粒周圍電場強度增強,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,所以氣隙的絕緣強度較小,放電容易在氣隙中