脱气时间对电缆绝缘中交联副产物含量和直流特性的影响

作     者：白健 张亚 詹陶 杨海艳 程明亮 阮康杰 李飞 高景晖 

作者机构：西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室 重庆泰山电缆有限公司 

出 版 物：《高压电器》 (High Voltage Apparatus)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：高压直流XLPE电缆 交联副产物 直流电导率 直流击穿场强 空间电荷 陷阱 

摘      要：直流电缆的交联过程会在绝缘中产生大量副产物，影响电缆的电气性能。通常采用脱气工艺脱去电缆绝缘中的交联副产物，但随着直流电缆电压等级的升高，绝缘厚度进一步增加，脱除副产物变的越来越困难。文中以不同脱气时间的500 kV高压直流XLPE电缆绝缘切片试样为研究对象，确定了交联副产物相对含量的半定量分析方法，研究了脱气过程电缆绝缘中交联副产物含量的变化和副产物对XLPE电缆绝缘直流性能的影响。结果表明，脱气可以减少电缆绝缘中的副产物，但无法将副产物完全脱除。并且在整个脱气过程中，中绝缘处副产物含量最多，内绝缘和外绝缘处副产物含量最少。脱气75天后，电缆绝缘电导率随副产物含量的降低呈指数形式从10-13S/m减少至10-15S/m，电缆绝缘的直流击穿场强随副产物含量的变化不明显，平均电荷密度和最大场强畸变率分别由最大值8.3 C·m-3、113％线性减少至6.4 C·m-3、55％，同时陷阱密度从367 pC减少至102 pC，陷阱深度从0.45 eV减少至0.04 eV。