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摘要
为揭示XLPE直流电缆绝缘中电树枝生长与局部放电之间的相关性，该文基于针–板电极结构建立直流电树枝生长与局部放电实验，并通过油浴循环研究温度对直流电树生长与局部放电特性的影响。此外，借助电树枝放电的气–固两相电荷仿真模型，探讨空间电荷与温度对直流电树枝放电的影响机制，揭示直流电压下局部放电驱动的电树枝生长机理。研究表明，当直流电树枝发展至地电极附近时，会因在地电极附近形成的介质阻挡层而“转向”沿水平方向生长。同时，当电树枝沿电场方向生长时，放电强度会增大，而沿垂直电场即水平方向生长时，放电量保持稳定，甚至会出现因新旧电树枝通道的产生与自愈造成放电强度波动。根据气–固两相电荷仿真，表明温度是影响直流电树枝生长的一个关键因素。一方面，温度升高使固体绝缘中电荷的迁移扩散速度加快，针尖处电场增强，增幅达45%；另一方面，高温下电树枝气体通道内电子碰撞电离加剧，带电粒子浓度与放电电流增加，提升了直流电树枝放电强度，加快了直流电树枝发展。
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单位电力传输与功率变换控制教育部重点实验室; 上海交通大学
