高压直流电缆附件XLPE/SIR材料特性及界面电荷积聚对电场分布的影响

• 作者: 李国倡 王家兴 魏艳慧 张升 雷清泉
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 直流电缆附件 电导特性 电场分布 界面电荷积聚
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 高电压与放电
• 页码范围: 3081-3089
• 页数: 9页
• 分类号: TM853
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200434

摘要

双层绝缘介质界面电荷积聚是导致高压直流电缆附件界面放电的重要原因.该文测量分析交联聚乙烯(XLPE)和硅橡胶(SIR)两种介质的介电性能、电导特性和导热特性;通过建立高压直流附件电-热仿真模型,研究不同温度下XLPE/SIR界面电荷积聚特性及局部电场畸变引起的附件内部电场变化规律.实验结果表明,室温下SIR的电导率略高于XLPE材料,随着温度的升高,XLPE的电导率增加较为明显,而SIR的电导率增加则相对缓慢,高温下两种介质电导率不匹配是导致界面电荷积聚的重要原因.室温下XLPE/SIR界面积聚负电荷面密度约为3.42×10?4C/m2,这部分电荷会增强电缆主绝缘电场,削弱应力锥根部电场畸变,主绝缘电场增加约36％,应力锥根部电场畸变下降约62％.当温度超过约36℃时,XLPE/SIR界面开始积聚正电荷,随着温度的升高,开始出现极性反转现象,造成应力锥根部局部电场畸变加重,70℃时最大畸变电场达到12kV/mm.