直流场下温度对硅橡胶电树枝起始特性的影响

作     者：周远翔 陈明 张云霄 戴超 陈铮铮 ZHOU Yuanxiang;CHEN Ming;ZHANG Yunxiao;DAI Chao;CHEN Zhengzheng

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 北京交通大学电气工程学院北京100044 中国电力科学研究院有限公司武汉430074 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2018年第44卷第12期

页      面：3784-3790页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB239501) 国家自然科学基金(50877040)~~ 

主　　题：硅橡胶 温度 缺陷 起树电压 电树枝形态 链段松弛 二次起树 

摘      要：直流电缆长期运行在高温下对电缆附件绝缘材料的电气性能有重大影响。为此选择新型超高压预制式电缆附件主绝缘材料硅橡胶作为研究对象,针对温度对硅橡胶材料直流电树枝起始特性的影响展开试验研究,在20、60、90和120℃下测定针尖完好和针尖有气隙两种硅橡胶试品的直流起树电压,并通过数字显微系统记录下电树枝形态。试验中观测到的硅橡胶直流电树枝形态仅有单枝状和树枝状两种。试验结果表明,针尖完好试品的平均起树电压随着温度的升高单调下降。针尖存在气隙时,起树电压明显比针尖无气隙时低,平均起树电压和树枝形态比例随温度变化均呈现出非单调的变化规律。试验中还发现,针尖有气隙试品的起树电压与二次起树电压基本一致。结合差热分析试验结果进行分析讨论后认为,温升引起硅橡胶局部链段松弛是温度场下硅橡胶直流起树电压下降的重要原因。温度对硅橡胶直流电树枝起始特性有显著的影响,因此长期运行在高温下的直流电缆系统性能势必会因此而受到影响,需要引起足够的重视。另外,针尖有气隙的试品可以模拟电缆中二次起树现象,为电缆二次起树电压的裕度设计提供了相应的理论依据。