电力电缆是电力系统的重要组成部分,对系统稳定性至关重要。
文研究了电力电缆的可靠性,为系统操作人员的维护和操作提供了参考。
键词:电力电缆;电力系统;可靠性分析影响电力电缆附件运行可靠性的因素在电缆传输线中,电缆终端和中间连接器是必不可少的。间电缆接头和端子头的绝缘材料中的电场的变形可能导致相对于电缆体的故障的局部放电。着电缆附件改变电缆本体的结构,电缆的内半导体屏蔽层和外半导体屏蔽层被切断,这改变了电位的电位分布和电场强度。别地,当切割外金属屏蔽层时,电缆的端部和位于高压之上的中间结具有最集中的电场强度,并且突然变化的可能性最大。缆附件的绝缘失效与选择,制造工艺和结构密切相关。后,
矿用电缆它会在以下方面进行分析:将电缆连接器的绝缘层过厚,所述散热难以使伤口绝缘材料的体积电阻率和介电常数比该电缆的低。
强电场的作用下,电缆附件的绝缘材料内部的介电损耗和漏电流的增加导致电缆附件产生热量。缘材料太包裹,并且由于绝缘体的增厚而难以散热。绝缘材料内部的热量积聚到一定程度时,绝缘材料的分子可能被损坏并引起热破坏事故。此,为了确保电缆接头的电绝缘性能和机械性能,绝缘体的热阻应尽可能低。料质量和电缆附件的结构质量的影响是由于其特殊性。安装之前,产品的电缆附件没有完整的绝缘胶带。导体带和其他材料的性能有利于电缆的安全性。作是必不可少的,电缆附件的绝缘水平和使用寿命在很大程度上取决于材料的强度。如,下部压接管可能有水泡,裂缝,外观粗糙,管壁厚度不均匀,毛刺等问题。长期负载操作中,接触电阻可能会受到影响。纹芯增加,导致电场严重失真。缆固定的应变剂的体积电阻率和介电常数的影响是重要的,这使得可以改善电场变形时的电位分布。是,过大的介电常数会导致通过电容电流产生热量,这导致应力控制材料。化由于绝缘材料本身的限制,介电常数难以升高太多,体积电阻率不应太低。于中间电缆接头和端子头,电场的分布比电缆体复杂得多,电场更集中,等势面强烈弯曲。果没有及时处理,在某些条件下,会产生火花。坏电缆及其附件的绝缘层。缘老化特性绝缘的热老化与电缆体的热老化相同。
封件和端子也可在高温下长时间运行。而,两者之间也存在差异:电缆中只有两个热源:一个是导体由电流(I2R)产生的损耗转换成热量,另一个原因是绝缘材料在电压下产生的损耗(U2ωCtgδ)也被转换成热能。外,电缆附件(接头和端子)中还有一个额外的热源,即导体连接处的接触电阻,它也会在电流通过时产生损耗并变成热量。别是对于电缆接头,如果驱动器连接不可靠,则可能会因长时间使用后过热而失效。场不仅与热源有关,还与热阻有关。阻大,散热困难,温度高。
这个角度来看,电缆附件也比电缆体更差。密封的情况下,由于不良的模制条件和电场的变形,绝缘的厚度比电缆体的厚度厚。了密封和机械保护,在接头外部添加了大量保护层,使得总热阻远高于电缆的热阻。以看出,在处理不当的情况下,密封绝缘的热老化比电缆的主体严重得多。期电气设备在工作温度的作用下,由于绝缘材料的热分解和热氧化开裂,导致分子量,交联度,结晶度的变化,易碎材料,使厚度变薄,形成间隙,产生新的离子杂质和挥发性物质会导致材料性能下降。分解和氧化热裂解的反应速率v随着温度T的增加而增加,并且可以用Arrhenius方程表示:(1)其中R是气体常数,A是常数,E是激活能量。多数材料的E约为(8-10)×104(J / mol)。氧老化是自由基链自催化氧化反应的一部分,其机理如下:引发RH→R +链。H(热,氧,光或催化剂的作用)(2)链R + O 2→ROO(3)ROO的生长。+ RH→ROOH + R.(4)ROOH→RO链转移。+。OH(5)ROOH→RO。+屋顶。+ H2O(6)链终止R. + R.→RR(7)ROO。+屋顶。→稳定产品+ O2(8)R。 ROO。→ROOR(9)在上式中,RH表示橡胶大分子,R表示自由基RO。示氧化自由基,ROO表示过氧化自由基。究表明,天然橡胶,乙丙橡胶,丁基橡胶和硅橡胶等在使用过程中与热氧一起老化时就是这种形式。缘电老化电缆接头和端子的电场分布比电缆体复杂得多。电缆绝缘中,电位的径向分布不均匀,轴向(垂直)电位分布基本上是均匀的,但在电缆附件中则不然;不仅径向电位的分布不相等,而且轴向电位(垂直)的分布也是如此。均匀地,发生轴向电场。于接头,它是由内电极和外电极(即导电密封和外绝缘屏蔽)的结构变化引起的。

内和室外端子更复杂:导电芯被移除,在端子绝缘的外表面上存在电位并且分布非常不均匀。以看出,在电缆中的电场分布比电缆更为复杂,局部电场强度是非常高的,如果管理不当,就会造成在绝缘休息或旁路。于流体不均匀或电场分布不均匀,高压电气设备可能发生局部放电,特别是在内部或固体或液体材料中存在或不存在气体的情况下。电产生的带电粒子直接轰击绝缘材料以分解材料;在排出点处,可以产生高温以引起材料的热裂化或炭化,并且排出还可以产生各种新产品(例如臭氧)以进行腐蚀。料:放电会发出各种声波和射线,也会损坏材料。些将使绝缘老化。他老化因素在许多情况下,绝缘材料受到各种机械应力并具有恒定的振动,膨胀和热收缩循环。些应力可能会因蠕变或疲劳而导致损坏。外使用的绝缘材料直接暴露在阳光下,也可能在紫外线的作用下老化。反应堆和X射线设备中使用的绝缘材料被照射和老化。缘材料的水分会增加电导并增加损耗。还会溶解许多物质,加速导致老化的各种化学反应。臭氧等也可能导致化学老化。于一些绝缘材料,例如聚乙烯,由于存在水分,枝晶可以在非常低的电场强度下发生(参见固体介电失效)。外,在温暖的热带地区,绝缘材料被各种微生物破坏,称为微生物老化。缆附件的成型环境远不如电缆的成型环境。缆由机器在工厂生产,电缆附件由施工人员手动操作。境条件(包括温度,湿度,清洁度等)是不同的。常大它的质量控制远远低于工厂生产的电缆。

之,总之,无论是热场的分布,电场的分布,形成过程(或生产)还是地层(或生产)的环境条件,电缆附件比电缆体差得多。可避免的。使用或储存期间,绝缘材料的性能随时间不可逆地恶化。缘材料的老化是由许多因素造成的,不包括环境因素,包括电老化,热老化和机械老化现象。
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