不同粗糙度界面和脱气处理对500kV XLPE直流电缆工厂接头的影响

作     者：孟繁博 陈向荣 徐星 张梦甜 石逸雯 丰如男 何行波 MENG Fanbo;CHEN Xiangrong;XU Xing;ZHANG Mengtian;SHI Yiwen;FENG Runan;HE Xingbo

作者机构：浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室(浙江大学电气工程学院)浙江省杭州市310027 宁波东方电缆股份有限公司浙江省宁波市315800 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第17期

页      面：6499-6510页

核心收录：

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：宁波市“科技创新2025”重大专项(2018B10019) 国家自然科学基金项目(51977187) 浙江省教育厅科研项目(Y2020 45641) 

主　　题：高压直流电缆 交联聚乙烯 粗糙度 脱气处理 界面特性 

摘      要：为了研究不同粗糙度界面和脱气处理对500kV高压直流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆工厂接头材料和绝缘特性的影响,将商用的500kV高压直流电缆颗粒,分别在80目、400目、1000目、2000目砂纸打磨和未打磨的#0000试样表面二次注入硫化,制备了不同粗糙度界面的XLPE试样;在常压和70℃的条件下对1000目打磨且二次硫化的XLPE试样进行脱气处理,获得了脱气0、12、36和90h的XLPE试样(#1000)。对所得试样进行了差示扫描、机械拉伸、空间电荷、电流密度和直流击穿实验,结果表明随着砂纸目数的增加,试样界面处的平均片晶厚度不断减小,结晶度不断增加,同时断裂拉伸率和电流密度呈现出先增大后减小的趋势,而空间电荷积聚量、阈值场强和直流击穿场强先减小后增大,其中#1000试样是各参数变化趋势改变的拐点。脱气处理降低了#1000试样的平均片晶厚度和断裂伸长率,增加了试样内部的结晶度,同时也减少了试样内部空间电荷积聚和电流密度,提高了直流击穿场强。增加工厂接头界面的光滑度和脱气时间都有助于改善本体与恢复绝缘之间的连接关系,提高工厂接头的绝缘特性,但相同条件下依然低于本体绝缘。