极性反转电压下硅橡胶电树枝起始的温度特性

作     者：程子霞 刘杰 张云霄 周远翔 张灵 沙彦超 CHENG Zixia;LIU Jie;ZHANG Yunxiao;ZHOU Yuanxiang;ZHANG Ling;SHA Yanchao

作者机构：郑州大学电气工程学院郑州450001 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 全球能源互联网发展合作组织北京100031 

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

年 卷 期：2019年第45卷第2期

页      面：470-477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(51707100 51377089) 中国博士后科学基金(2017T100079) 河南省国际科技合作计划项目(162102410072)~~ 

主　　题：高压直流电缆 硅橡胶 极性反转 温度 电树枝 空间电荷 

摘      要：为探索高压直流(HVDC)电缆附件材料硅橡胶(SIR)在极性反转电压下电树枝起始的温度特性,在不同温度(30～120℃)下开展了极性反转电压工况的电树枝老化试验,并结合空间电荷测试分析了电树枝起始的温度特性。研究结果表明:极性反转电压下电树枝的起始存在明显的极性效应,预压负电压后更容易引发电树枝;在30、60、90、120℃温度下,起树电压分别为19.7、18.8、17.2、16.2kV,相比于30℃温度下的情况,120℃温度下的起树电压下降了17.8%。值得注意的是,随着温度的上升,击穿现象更为明显。分析认为,一方面随着温度的升高,预压电压时针尖处的同极性空间电荷积聚更为明显,而反转后这些电荷成为异极性电荷,增加了针尖处的电场强度;另一方面,温度使得硅橡胶材料分子的热运动增强,聚合物局部链段的松弛性降低,进而导致起树电压下降。极性反转电压和温度严重影响了硅橡胶的电树枝起始特性,需要在工程实际应用中加以重视。