新型环保聚丙烯绝缘材料老化寿命的研究及测定

作     者：刘雄军 韩啸 奚谦逸 张广威 高俊国 LIU Xiongjun;HAN Xiao;XI Qianyi;ZHANG Guangwei;GAO Junguo

作者机构：江苏上上电缆集团有限公司溧阳213300 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 

出 版 物：《电线电缆》 (Wire & Cable)

年 卷 期：2024年第67卷第4期

页      面：1-6,13页

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：电力电缆 聚丙烯绝缘 老化寿命 寿命指数 

摘      要：环保型热塑性聚丙烯作为新兴的中压电力电缆绝缘材料,其老化寿命的测定工作亟待开展。针对两种中压交流电缆用聚丙烯绝缘材料,研究在高热应力条件下聚丙烯氧化诱导期的变化特性,利用线性拟合计算阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程中的参数,推导聚丙烯寿命-温度曲线;通过恒定电压、逐步升压、逐级升压试验,研究聚丙烯的电老化特性,利用线性回归参数求解法、最小二乘估计法求取反幂定律(IPM模型)中的电老化寿命指数及寿命模型。结果表明:①两种聚丙烯绝缘材料的电老化寿命指数(n)范围分别为12.65~16.68和12.84~14.68,且在温度为90℃以下、电场强度为19 kV·mm^(-1)及其以下的工作环境中均可有效运行40 a以上;②通过逐级升压累加法和最小二乘估计法求解的聚丙烯寿命模型较为精确;③聚丙烯绝缘材料的电老化寿命与材料结晶特性存在一定关联性,后续需要加强关注并做深入研究。该研究可为新型聚丙烯中压电力电缆的推广应用提供参考和理论支撑。