重點(diǎn)內容和實(shí)驗結果
以下為一套低溫杜瓦系統,以模擬特殊的低溫工作環(huán)境。搭建了電樹(shù)枝生長(cháng)電光聯(lián)合觀(guān)測實(shí)驗平臺。
在實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現了4種形狀的典型樹(shù),分別為叢林狀、樹(shù)枝狀、停滯型和樹(shù)枝−藤枝狀。電樹(shù)枝的形狀隨著(zhù)溫度變化而變化。
不同溫度下的典型電樹(shù)枝形態(tài)(12kV/300Hz)
對XLPE在不同低溫環(huán)境下的電樹(shù)枝發(fā)展過(guò)程的生長(cháng)速率、累積損傷進(jìn)行了分析,發(fā)現不同溫度和不同形狀電樹(shù)枝的生長(cháng)過(guò)程也不同,使XLPE內部電樹(shù)枝的生長(cháng)規律更加直觀(guān)。
研究發(fā)現,隨著(zhù)溫度的降低,電樹(shù)枝的生長(cháng)速率明顯降低。不同溫度和不同形狀電樹(shù)枝的生長(cháng)過(guò)程也不同。根據生長(cháng)速率,將30℃溫度下的叢林狀、-90℃溫度下的樹(shù)枝﹣藤枝狀和﹣196℃溫度下的樹(shù)枝狀電樹(shù)枝生長(cháng)過(guò)程分為3個(gè)階段。而同為樹(shù)枝狀電樹(shù)枝,-30℃溫度下引發(fā)的樹(shù)枝狀電樹(shù)枝只有2個(gè)階段。-90℃溫度下引發(fā)的停滯型電樹(shù)枝也只有2個(gè)階段。
解決的問(wèn)題和意義
目前為止,對低溫環(huán)境下的聚合物絕緣電樹(shù)枝特性鮮有研究。本文通過(guò)對XLPE在低溫環(huán)境下的電樹(shù)枝生長(cháng)參數進(jìn)行分析,研究低溫溫度梯度下絕緣本體老化特性。分析低溫環(huán)境對老化發(fā)展過(guò)程的影響作用,研究低溫環(huán)境對電纜本體絕緣擊穿特性的影響,量化造成絕緣破壞的原因。為揭示絕緣材料老化破壞發(fā)展過(guò)程中微觀(guān)層面的變化機理和規律打下基礎。
后續研究
(一)高壓直流電纜在運行過(guò)程中在導線(xiàn)周?chē)鷷?huì )存在一個(gè)恒定方向磁場(chǎng),磁場(chǎng)的存在會(huì )影響絕緣材料的擊穿特性。研究電場(chǎng)、磁場(chǎng)共同作用下聚合物中電樹(shù)枝生長(cháng)特性。
(二)納米填充是提高絕緣材料電氣性能的有效途徑,研究如何實(shí)現通過(guò)納米復合技術(shù)改善直流高壓下電纜絕緣內部的老化和破壞特性,建立納米無(wú)機粒子對固體絕緣老化擊穿等的調控理論。