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塑料電纜的樹枝放電的形成

來(lái)源:江蘇春晨電纜有限公司   2017年06月02日 11:27  

  發(fā),可以是原有亞微觀裂紋的存在;或氣隙、水分、化學(xué)雜質(zhì)的存在;或者無(wú)任何裂紋存在,只是*的場(chǎng)強(qiáng)導(dǎo)致冷發(fā)射電子,引發(fā)裂縫,這是很復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。從高場(chǎng)強(qiáng)處、氣隙、含水的空洞、雜質(zhì)等處引發(fā)樹枝核心后,向三個(gè)方向的立體空間發(fā)展。一般是沿電力線方向,也有因材料的各向異性而出現(xiàn)垂直電力線方向的樹枝。這些樹枝延伸發(fā)展到場(chǎng)強(qiáng)所至的對(duì)極(整個(gè)絕緣厚度),zui后發(fā)生整體擊穿。從引發(fā)樹枝萌芽,到發(fā)展至對(duì)極的時(shí)間可以是幾分鐘、幾十分鐘、幾年或十幾年。

樹枝放電的分類與特點(diǎn)
    在實(shí)際中存在的多種樹枝放電形式可分為三大類:即電樹枝、水樹枝和化學(xué)樹枝。
   (1)電樹枝。處于高場(chǎng)強(qiáng)的不連續(xù)材料界面(氣隙、雜質(zhì)、電纜內(nèi)外半導(dǎo)電層界面)特別容易引發(fā)電樹枝,電樹枝往往在高場(chǎng)強(qiáng)集中的微裂紋轉(zhuǎn)變?yōu)榱芽p或開裂處形成樹枝萌芽,樹枝管道連續(xù)、內(nèi)空,有的材料樹枝管道壁上附有炭粒。通常在長(zhǎng)而細(xì)的電樹枝管道中伴隨著局部放電
   (2)水樹枝。引發(fā)樹枝的空隙中含有水分。水中運(yùn)行的電纜、線芯進(jìn)水的電纜、絕緣中含有水分的電纜容易引發(fā)水樹枝。水樹枝是在電場(chǎng)和水分同時(shí)存在的條件下產(chǎn)生的。但是,水樹枝在比電樹枝低得多的場(chǎng)強(qiáng)情況下就能引發(fā)。水樹枝中沒(méi)有局部放電現(xiàn)象。           水樹枝的種類也很多,對(duì)電纜的危害也很大。但是,水樹枝具有消失和重現(xiàn)的特點(diǎn)。有的水樹枝受熱、干燥、抽真空等會(huì)消失形態(tài),浸入熱水中又會(huì)重現(xiàn),水樹枝消失時(shí)表明管道發(fā)生閉合,材料細(xì)微龜裂后又回彈,但未使結(jié)構(gòu)分解。在實(shí)際電纜中,干法制造的交聯(lián)聚乙烯電纜中很少發(fā)現(xiàn)水樹枝,而濕法制造的交聯(lián)聚乙烯電纜中卻常常見(jiàn)到水樹枝。
    XLPE絕緣電力電纜本體在制造過(guò)程中不可避免地存在微觀制造質(zhì)量缺陷,如微孔、雜質(zhì),以及電力電纜在運(yùn)輸、敷設(shè)、安裝和運(yùn)行過(guò)程中諸如主絕緣和外護(hù)套機(jī)械應(yīng)力損傷、終端和中間接頭安裝質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境條件和員工技術(shù)素質(zhì)控制等不利因素影響,隨著水分緩慢地侵入(吸附、擴(kuò)散和遷移),電纜XLPE介質(zhì)在電場(chǎng)、水分和雜質(zhì)等絕緣缺陷的協(xié)同作用下,逐步產(chǎn)生樹枝狀早期劣化。當(dāng)樹枝狀劣化貫穿介質(zhì)或轉(zhuǎn)變成為電樹枝,zui終將導(dǎo)致電力電纜線路的電纜本體或電纜附件發(fā)生試驗(yàn)擊穿或運(yùn)行擊穿故障。
    據(jù)取樣分析,50例電纜試樣中,質(zhì)量良好的電纜試樣8例,約占試樣總數(shù)的16%;質(zhì)量合格的電纜試樣16例,約占試樣總數(shù)的32%;質(zhì)量不合格的電纜試樣26例,約占試樣總數(shù)的52%。在質(zhì)量不合格的電纜試樣中,偏心度不合格的電纜試樣15例,約占質(zhì)量不合格的電纜試樣總數(shù)的57.69%;雜質(zhì)含量不合格的電纜試樣總數(shù)的19.23%,偏心度和雜質(zhì)含量均不合格的電纜試樣6例,約占質(zhì)量不合格的電纜試樣總數(shù)的23.08%。

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