本文件主要讨论了标称电压为±80至320 kV的直流弯曲固化柔性电缆的开发中的空间电荷去除机制，以及绝缘结构的设计和高压直流柔性交联电缆和高压直流交联电缆的电场分布。空间充电有关的措施和生产过程中制造技术的讨论。键词：柔性交联直流电缆;结构设计;空间费用;绝缘厚度文件编号：中图分类号：TM464绿色能源的发展是中国未来新能源的发展方向和新能源的使用。期以来，风能和太阳能发电等可再生能源难以在电网上开发，主要是因为存在潜在的安全隐患，如谐波污染和电压闪变等。能和太阳能发电的间歇性和不确定性。流和电压波动很大，可靠性很差。
了有效地解决这个问题，来自不同国家的技术人员经常进行长期的实践和探索，并提供灵活的直流输电模式，以实现并网可再生发电。活的直流传输技术使用直流电源转换器和PWM技术进行直流传输。技术更适用于并网可再生能源，并网分布式发电，岛屿电力传输，电网电力和异步互联到替代电网。着国家电网和高压输电技术的快速发展，高压直流电缆已成为柔性直流输电的关键技术设备之一。压直流电缆的发展是一个问题。力电缆行业的主要人物。柔性直流高压交联电缆中形成和消除空间电荷的机理在具有高电量的交联聚乙烯绝缘材料中，存在诸如孔隙和杂质的微缺陷。长时间施加DC电场时，载流子在定向迁移期间被“陷阱”捕获以形成空间电荷，这导致局部集中和电场失真。时，局部电场等于施加电场的强度和空间电荷的强度。局部电场强度大大超过电缆的设计场强时，很快就会导致绝缘老化和劣化。别是在极性反转过程中，局部电场趋于强烈增加，绝缘失效的概率线性增加。此，高压直流电缆的成功开发对于消除空间电荷“陷阱”和避免绝缘中形成空间电荷至关重要。
虑到空间电荷的原因，使用以下方法去除和消除空间电荷：消除捕获电荷的“陷阱”使用超纯化绝缘材料，并添加绝缘材料聚合过程中第三单体，以有效地抑制微孔和内应力的产生。缘热处理技术在超洁净绝缘材料中添加第三种单体并不能完全消除“陷阱”电荷。绝缘材料的生产过程中，形成少量的交联反应副产物，其主要成分是甲烷和枯基醇。等在绝缘体中逐渐形成微孔。了进一步消除交联副产物，必须对绝缘材料进行热处理。献[2]对XLPE的热处理进行了大量实验，并得出结论，预先加热和脱气的电缆不会产生空间电荷。除电荷发射源以消除电荷发射源的有效手段是在绝缘和半导体屏蔽层之间提供平滑的界面并避免在界面处发生峰值放电。生产过程中，通常采用以下两种方案来确保屏蔽层和绝缘层的平滑截面：一种是使用超光滑半导体屏蔽材料作为一层屏蔽HVDC电缆的导体和绝缘屏蔽层;改进机头的矩阵，重新拉伸挤压模，将模具表面氮化4小时，进行高精度切割，精加工必须为0.05或更小。保良好的橡胶流动，确保绝缘层与保护层之间的绝对界面。瑟。缘结构设计直流电场分布特性在交变电场下，电缆绝缘中的电场强度与绝缘的介电常数成反比。于单个绝缘子的电缆，当电缆的电压和结构参数不变时，场强的分布仅受绝缘半径的影响。缆的电场强度降低。缆的径向和最大磁场强度出现在驾驶员的护罩上。DC场的强度高时，XLPE绝缘体内部的电场强度分布与其绝缘电阻成正比，并且在其中的电场强度更大。
缘电阻更大。此，在DC场强度下，电场强度不仅与电压和结构参数有关，而且与温度分布有关。直流电缆运行时，导体温度很高，绝缘表面的温度相对较低，电场强度的分布对驱动器来说较低，绝缘绝缘性较高并且交变电场的分布正好相反。于DC电场分布的特殊性，绝缘屏蔽具有高场强。缘屏蔽层位于绝缘层的外侧，容易损坏，导致电缆绝缘层断裂。此基础上，选择采取该过程的步骤以确保电缆的安全性。理设计电缆的绝缘厚度，绝缘厚度控制绝缘屏设计的电场强度不仅要考虑标称电压，还要考虑到标称电压。度和绝缘的阻力因素。流电缆的绝缘场强和直流电缆的场强分布根据下式计算：其中E是场强，U是电压值，R是绝缘的外半径和r是绝缘的内半径。流电缆绝缘内部场的分布不仅与绝缘结构有关，而且与绝缘的绝缘电阻成正比。缘的场强分布根据下式计算：其中U是标称直流电压，r是绝缘中任何一点的半径，D是绝缘的外径，d是绝缘的内径。中P是绝缘电阻的电场系数，
矿用电缆a是绝缘电阻的温度系数，0是导体温度，0是绝缘外表面的温度，r1是绝缘半径和r2是驾驶员的半径。流电缆系统包括电缆接头和电缆终端的绝缘材料，一般绝缘材料的介电强度大于30kV / mm。过绝缘厚度设计，平均场强和屏蔽电阻小于20kV / mm。流电缆系统安全可靠。
算的绝缘厚度绝缘厚度使用下式计算：其中t是由直流电压确定的绝缘厚度，mm，VDC是直流电压，电缆是主体，kV; EDC是直流电压断裂强度，通常为80 kV / mm; K1是老化系数，K1使用以下公式计算：其中t0是寿命，计算超过40年，即350 400h; t是短期保持时间，取1h，n为寿命指数，取12.代替上式，计算K1 = 2.89，K2为温度系数。1.25; K3是安全系数，取1.1。同电压等级的电缆绝缘厚度如表1所示。据电流分布公式计算导体和绝缘屏蔽层的电场强度。
DC场的电压，见表2.当高压交联电缆停止时，绝缘层中的电场分布如图2所示。高压交联电缆CC在满负荷运行时，绝缘层中的电场分布示于图1中。2.绝缘杂质控制技术绝缘杂质控制技术非常重要。术开发过程采用以下两种技术来控制绝缘杂质：自动除污技术安装有自动除污装置，其原理是智能监控绝缘材料内的杂质。旦杂质超过标准，它立即被引导出供应管。斗中的超洁净绝缘材料的杂质可以控制在小于50μm。
质过滤技术如果过滤水平达到50μm，则使用高效率的双层400目超细过滤器。了保证超薄高效400目过滤器的安全性和可靠性，在过滤系统中安装了一个特殊构造的加强过滤器，以防止在使用超细过滤器时造成损坏。率高，能够有效过滤预粘合和超细烧伤。东西。
于交联副产物的排除技术交联聚乙烯绝缘材料在交联反应过程中会产生许多交联副产物，否则这些交联副产物将在绝缘材料中保持微孔形式。些微孔将在DC电场的作用下捕获自由电荷，形成空间电荷。此，消除副产物交联和连续减少绝缘微孔是该技术的关键。了有效去除交联副产物，高压直流电缆一旦开发完成，就被推入循环真空干燥室，电缆绝缘层经过脱气热处理。气压15至20天。燥室的温度应控制在71℃。度范围约为82℃。论高压直流交联电缆是柔性直流输电的关键设备之一。发交联高压直流电缆非常重要。流高压交联电缆的关键技术是消除绝缘中的空间电荷。产过程中的真空热处理方法是解决该问题的有效方法。流电场下绝缘体中电场强度的分布与交变电场下的电场强度分布完全不同。好不仅要考虑导体屏蔽的场限，还要考虑绝缘屏蔽的领域。
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