交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试方法

交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电和电树枝的测试方法

摘要：本文介绍了一种在几何学上从点到平面的测试交联聚乙烯(XLPE)中压电缆绝缘模型局部放电和电树枝的方法。基于该法，如今已经能够对绝缘中电树枝和局部放电性进行一种相对的评价。XLPE通过用不同的方法（蒸汽介质和热氮介质）交联，用不同含量的无机填充剂高岭土进行了试验研究。通过一种具有显微镜特性的脉冲高度分析仪来测试局部放电

的特性。对数据进行了统计分析。

关键字：电树枝；局部放电；交联聚乙烯电缆绝缘

1.引言

为了达到最佳的应用性能，通过不同交联方法，用不同种的添加剂和填充材料生产交联聚乙烯(XLPE)绝缘中压电缆。电树枝(Tanaka 1986)，水树枝(Steennis and Kreuger 1990)，电化学树枝（水树的一种小分类(Ku and Liepins 1987)）和化学（指硫化物）树枝(Gherardi and Metra 19831)引起聚合物电缆绝缘介质长期的电学性质的失效。这些失效的统计反映了不同材料和电缆结构抗上述树枝的性能。本文的目的是制定一种以耐局部放电和电树性为基础的对其绝缘性进行评估的方法。为了这个目的，构造了交联聚乙烯中压电缆绝缘模型，使模型尽可能可行地接近实际电缆。

2.实验部分

测试了三种类型的电缆绝缘：①高岭土填充，蒸汽交联的交联聚乙烯(型号ELKEN 2003-10，ELKA Zagreb，实验数量)；②无填充材料，蒸汽交联的交联聚乙烯(型号HFDM 4201 BP)；③无填充材料，热氮交联得到的交联聚乙烯(HFDM 4201 BP)。

绝缘体：①由低密度的交联聚乙烯组成，无机高岭土填充，添加剂（抗氧化剂，过氧化氢）总体比例为100：20：5。紧随电缆制造，相对于其他电缆标本，具有填料的绝缘电缆具有较高的损耗角正切（tgδ）值为（6.5×10-3）（见表1）。电缆样品经过热处理（90℃/60h），低分子量的添加剂与绝缘体分离且损耗角正切（tgδ）降低至2.5×10-4。室温储存期为一年的电缆样品也发现tgδ值同样的减少。此外，在一般情况下，主要是由于填料的存在，无填料的电缆其他的电性能