陈兴宇

(临淮岗洪水控制工程管理局，安徽 霍邱　237484)



直流系统高分子材料电缆中电场的分析

陈兴宇

(临淮岗洪水控制工程管理局，安徽 霍邱237484)

文章考虑到电场强度对绝缘材料电导率的影响，利用Matlab软件对直流电缆中电荷的分布进行精确的分析。

空间电荷；电导率；电场强度；直流电缆

0　引　　言

世界各地大多数使用的HVDC装置采用传统的油浸纸绝缘电缆以及充油型电缆。高分子材料(如交联聚乙烯)长期以来一直是首选的绝缘材料,目前,交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料已经在高压交流电(HVAC)在地下输电和配电的传输中得到了广泛的应用。

直流条件下,在高分子材料中的空间电荷问题引起了很多相关专家的重视。然而,电缆中空间电荷对电场分布的影响的研究到现在为止,几乎没有考虑电场对电导率的影响。这将导致电场分布分析的一些错误,因为直流条件下电场是由电导率决定的。

在高分子材料中的空间电荷分布使用PEA技术测定,使用matlab软件进行仿真,获得的结果为相关工作人员的工作提供了底层理论。

1　直流电导率

直流情况下,温度和电场对电导率影响很大。在电解质中电导率的描述如式 (1)

(1)

其中,A、B均为常数；φ为热激活能量；q为基本电荷；T为单位为K的温度,E为电场;k为玻尔兹曼常数。

在没有空间电荷的电缆中,利用式(1)在matlab中进行计算电场的分布。经验证,常数A和B以及热激活能量因材料和条件的不同而不同。

(2)

很多学者已根据式(2)和式(3)证明了不同XLPE电缆中参数的分类及区分它们“好”与“坏”。……