绝缘气隙放电对高压电缆的电学和热学性能的影响研究

作     者：夏荣 杨帆 刘恒 司战超 程哲 房占凯 

作者机构：中国电力科学研究院湖北武汉 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆 

出 版 物：《智能电网（汉斯）》 (Smart Grid)

年 卷 期：2019年第9卷第2期

页      面：88-96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] 

基　　金：国家电网公司总部科技项目(内置局放传感器高压电缆系统的研究 GYW17201600045)的支持 

主　　题：高压电缆 有限元仿真 局部放电 电场 温度 

摘      要：高压电缆受制造工艺、拉伸和弯曲的影响,绝缘介质容易出现开裂现象而形成裂纹气隙,从而降低高压电缆绝缘材料的绝缘性能。本文首先利用ANSYS有限元仿真软件,建立高压电缆二维电–热耦合模型,并进行了模型验证;其次研究了绝缘介质中存在裂纹气隙时的电场变化规律,以及裂纹气隙局部放电所引起的温度分布变化。结果表明:1) 存在气隙的情况下,气隙中的电场强度增大,而绝缘屏蔽层与气隙和导体屏蔽之间的绝缘介质的电场强度减小;2) 随着气隙长度增加,气隙内部的电场越大,当气隙长度小于1 mm时,不易引起气隙局部放电,当气隙长度大于1 mm时,更易引起气隙局部放电;3) 气隙持续放电引起的绝缘温度升可达87.8℃。该论文研究成果可为高压电缆绝缘设计和状态监测提供参考。