高压电缆缓冲层烧蚀缺陷超声检测技术仿真研究

作     者：何维晟 吴照国 邓帮飞 向洪 任啸 王谦 黄会贤 HE Weisheng;WU Zhaoguo;DENG Bangfei;XIANG Hong;REN Xiao;WANG Qian;HUANG Huixian

作者机构：国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆400022 国网重庆市电力公司重庆400015 

出 版 物：《高压电器》 (High Voltage Apparatus)

年 卷 期：2022年第58卷第11期

页      面：230-237,260页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：重庆市自然科学基金博士后科学基金(cstc2019jcyj⁃bshX0093) 

主　　题：高压电缆 缓冲层 局部放电 多孔介质 超声检测 

摘      要：近年来波纹铝护套结构高压电缆中出现的缓冲层烧蚀缺陷造成巨额经济损失和不良社会影响,然而该缺陷产生及发展机理尚不明确,检测技术仍处于探索阶段。文中基于缓冲层间隙放电导致烧蚀缺陷的理论,开展高压电缆缓冲层烧蚀缺陷产生超声信号特征研究,探索超声检测技术在缓冲层烧蚀缺陷检测领域的可行性。文中首先基于高压电缆结构特征以及缓冲层多孔介质特性,建立缓冲层多孔介质波模型以及缓冲层放电产生超声波模型。随后通过数值模型得到缓冲层放电产生超声波声压等效波形以及不同层数缓冲层在不同频率下的吸声系数,建立有限元仿真模型分析了缓冲层放电产生超声波的传播特性以及在电缆外护套处的检测信号灵敏度。若放电发生在缓冲层内层,难以通过超声检测技术检出该信号,在波纹铝护套波谷处产生较为强烈的放电时,具有通过超声技术检测该信号的可行性。