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摘要
近年来，高压电缆中的电化学腐蚀诱发了多起本体击穿故障，造成了重大的经济损失。这种故障的特点是击穿的电缆中的缓冲层上有明显的白斑，然而，产生这种故障的机理尚未明确。针对这一问题，该文研究不同样本中白斑的成分，并用电化学手段定量分析白斑产生的过程，并研究白斑产生的电化学机理。首先，通过红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线能谱(energy dispersive spectrometer, EDS)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析事故现场白斑的化学成分和形貌。随后，在实验室培养了白斑，分析其化学成分，并把结果与事故现场的分析结果进行对比。通过对比FTIR和EDS结果可以发现，故障电缆和实验室培养的白斑的主要成分都是氢氧化铝，根据相应的电化学反应方程，可认为这是一种在交流电场下的析氢腐蚀现象。通过对腐蚀副产物氢气的浓度检测，水分、电流密度和是否含有阻水粉等会影响腐蚀速率。根据电化学分析，聚丙烯酸钠在腐蚀初期吸收水分，加速了腐蚀；而在腐蚀过程中，其与铝离子络合形成不吸水的络合物，反而抑制了腐蚀，但增加了缓冲层的电阻率，这可能会导致局部过热。最后提出了白斑产生的电化学机理，该研究可为高压电缆的腐蚀检测和新的缓冲层设计提供理论依据。
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