硅脂溶胀对XLPE-SiR复合界面气隙缺陷局部放电的影响及作用机理

• 作者: 王子康 周凯 朱光亚 李泽瑞 傅尧 王子健
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 硅脂 溶胀 硅橡胶 XLPE-SiR界面 局部放电 介电常数
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 电介质与电气绝缘|Dielectric and Electrical Insulation
• 页码范围: 4245-4254
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20201606

摘要

电缆附件在安装时会将硅脂涂覆于电缆与附件绝缘界面处,但硅脂对附件绝缘硅橡胶(SiR)材料的溶胀则会降低其力学与绝缘性能,而针对硅脂的溶胀效应对界面局部放电的影响目前尚缺乏相关研究.为此,首先制作了含缺陷界面测试单元,测试研究了硅脂溶胀对界面局放起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)的影响;然后对溶胀前后硅橡胶(SiR)进行质量测量、傅里叶红外光谱测试、宽频介电常数谱测试和扫描电镜表征;最后建模仿真了界面单元电场的分布情况.研究结果表明,界面单元PDIV在刚涂覆硅脂时会出现显著上升,随后仅需36 h就由17.5 kV降低至10.8 kV,该最小值低于不涂覆硅脂的对照组;而溶胀后SiR工频介电常数由2.87增大至3.3,产生这一变化的原因是溶胀过程中硅脂作为短链分子的引入所导致的SiR单位体积极化分子数增加;同时,SiR介电常数的增大会加剧界面缺陷与气隙处的电场畸变,导致界面局放起始电压进一步降低.硅脂溶胀所导致的硅橡胶介电常数变化是影响XLPE-SiR界面局放引发的重要因素之一.