多因素協(xié)同作用下交聯(lián)聚乙烯絕緣老化評估方法研究.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯（Cross-linkedPolyethylene，XLPE）電纜廣泛應(yīng)用于城市配電系統(tǒng)、發(fā)電廠、變電站和工礦企業(yè)。在電、熱、機械、水分、高能輻射等因素的協(xié)同作用下，運行中的電纜絕緣會逐漸老化，降低電纜運行的可靠性，縮短其使用壽命?，F(xiàn)有研究成果主要針對電、熱兩種因素作用下電纜絕緣的老化機理和單因素老化模型，缺乏多因素協(xié)同作用下電纜絕緣老化特性方面的研究，且運行條件下電纜的老化數(shù)據(jù)積累較少，不利于開展運行條件下電纜的絕緣老化狀態(tài)

2、評估。因此，本文通過制備XLPE試樣，開展加速老化試驗，提取老化特征參量，建立XLPE絕緣老化的多因素耦合評估模型，為評估XLPE電纜絕緣老化狀態(tài)提供技術(shù)支持。主要工作和成果有：
　?、僖罁?jù)IEC60502.2-2005，IEC60811-3-1以及GB/T1048.1-2006等規(guī)程，制備啞鈴狀和圓片狀XLPE薄膜試樣，設(shè)計相應(yīng)的熱老化、浸水熱老化、多種含水量電熱聯(lián)合老化等試驗方案，開展多因素協(xié)同作用下的老化試驗，獲得試樣的斷裂

3、伸長率、頻域介電頻譜、空間電荷分布等與老化狀態(tài)相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。
　?、诜治鰺崂匣?、浸水熱老化試驗后啞鈴狀和圓片狀XLPE試樣的斷裂伸長率和頻域介電譜曲線的變化趨勢，結(jié)果表明：0.01~1Hz低頻段頻域介電特性能夠較好反映試樣的含水量和老化程度。對不同含水量電熱聯(lián)合老化試驗后圓片狀XLPE試樣空間電荷分布特性的分析結(jié)果表明：隨著溫度和交流電場強度的增大，試樣的空間電荷密度會明顯增大；隨著含水量的升高，試樣內(nèi)所積聚的電荷量會減少，負電

4、荷密度峰更明顯。
　?、刍趯嶒灁?shù)據(jù)，選取介質(zhì)損耗區(qū)間積分值和空間電荷總量作為XLPE的老化特征量；采用非線性回歸方法，分別建立了老化時間、溫度、含水量、電場強度和老化特征量之間的關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)時溫疊加原理，以120℃為基準溫度，建立老化時間與不同老化溫度間的折算關(guān)系模型；以50kV/mm為基準場強，建立老化時間與不同老化場強間的折算關(guān)系模型。
　?、芫C合老化時間、溫度、含水量、電場強度和老化特征量間的關(guān)系模型以