发展在XLPE电缆绝缘内外侧的电树枝-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 .( ’ #%%$ ’ ， ， ， JF4 -.( EF -’ C9S91T9H #%%$ （ ） !%%%0K#’%L#%%$L.( %’ L.’0%/ MNOM +PQCRNM CRERNM !#%%$ N83: - +8UV - CFA - 发展在!#$ 电缆绝缘内外侧的电树枝! ） ）） ） 郑晓泉! 谢安生! # 李盛涛! !）（西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安 $!%%’ ） # ）（长安大学环境科学与工程学院，西安 $!%%( ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） #%%( !# #% #%%$ # ( 以)*+, 高压电力电缆内外侧绝缘中的电树枝特性为研究对象，通过分析电树枝引发与生长的统计实验规律 和采用扫描电子显微镜分析发现，由于不同结晶状态的影响，电缆绝缘内外侧的电树枝特性存在很大的差异 引发 - 于绝缘内侧电树枝引发时间短、生长速度快、电树枝形状具有多样性；起始于绝缘外侧的电树枝不仅引发时间长、 生长速度极慢，而且电树枝形状（结构）比较单一- 并对这两个位置电树枝的引发和生长机理进行了探讨- 关键词：电树枝，结晶状态，统计规律，内侧和外侧绝缘层 ： ， ， #% $$.% $$’% $/.% 枝形状类别，以及施压频率、残存机械应力、不均匀 !B 引 言 结晶、杂质、微孔对电树枝结构及生长特性对电树枝 的影响等- 本文研究发现，生长于高压)*+, 电缆绝 电树枝是一种复杂的电致裂纹现象，其直接原 缘内外侧的电树枝特性存在很大差异，引发和生长 因是绝缘材料中的局部电场超过了材料的电气强 于绝缘外侧的电树枝无论是电树枝形状还是引发时 度，而局部高电场与材料中的各种缺陷、导电杂质密 间及生长规律与均匀材料相似；而引发和生长于电 切相关- 高压聚合物绝缘电气设备绝缘中的设计场 缆绝缘内侧的电树枝结构呈现多样化，且引发时间 短，生长速度快 通过扫描电子显微镜（ ）、结晶度 强远低于纯净材料的电气强度，但电树枝现象仍然 - C,D 严重制约高压设备的可靠性与寿命，因为电树枝会 分析和偏振光照片分析了导致这种结果的根本原因- 起始于在生产中所形成的疤结、凸出物、较大微孔以 及材料污染等- 工艺不合理、绝缘厚度过大，会导致 极不利于绝缘抗电树枝性能的聚集态- 交联聚乙烯（ ）电缆发展已逾 年，近年 )*+, % 来，伴随)*+, 电缆电压等级迅速提高，厚绝缘所带 来的材料不合理聚集态对电缆运行可靠性的影响正 日益突出- 而对高压)*+, 电缆绝缘中电树枝的影 响因素及电树枝抑