电场作用下分子链的取向行为对水树老化电缆修复效果的影响

作者：周凯^*; 陈讴; 黄明; 李康乐; 李天华

来源：高电压技术, 2019, 45(01): 181-188.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20181229018

• 交联聚乙烯
• 电缆
• 水树
• 修复
• 电场
• 分子取向

为提高交联聚乙烯电缆注入式绝缘修复的速率和效果,阐明了利用电场作用提高水树老化电缆修复效果的方法及机理。首先通过加速水树老化实验培养水树老化电缆样本,之后将水树老化电缆样本分为4组,对4组样本分别在不施加电压、施加直流正极性电压、施加直流负极性电压、施加工频电压条件下进行注入式绝缘修复,修复期间定期测量4组样本的介质损耗因数及泄漏电流。修复结束后对样品进行显微镜切片以及扫描电镜(SEM)观察,并对比分析了不同电场修复条件下水树修复电缆样本的微观结构和整体绝缘性能。实验结果表明,缆芯施加电压时电缆样本绝缘恢复速度高于未施加电压样本。并且当缆芯施加直流正极性电压时样本绝缘恢复速度在4组修复样本中最快。此外,SEM观察结果表明,施加直流正极性电压修复样本水树区域修复液与水反应生成物分布最为均匀,填充效果在4组样本中最优。结果表明,注入式修复时施加电压可使交联聚乙烯非晶区的分子链、链段发生取向(定向排列),并且水树通道打开,促进了修复液在绝缘层内的渗透,导致电缆绝缘恢复速度提升。而当电缆施加直流正极性电压时,由于水树区域积累的电荷加强了水树前端的电场,进一步提高了绝缘恢复速度。

• 单位
  四川大学