电缆中间接头受潮时电场分布研究
2021-01-02郭振斌
电工材料 2021年6期
关键词:界面
杜 伟,汪 超,郭振斌,张 帆
(江苏省电力公司淮安供电公司,江苏淮安 223022)
引言
近年来由电力电缆缺陷引发的输配电线路事故越来越多,电缆受潮是导致事故的主要原因之一[1-3]。例如,2021年3月新疆石河子多段线路接连发生电缆击穿故障,故障起因均为电缆长期埋在地下,受雪水浸泡受潮,引发绝缘层击穿造成停电,后经20多名抢修人员144 h的连续抢修,才避免了进一步损失[4,5]。以往的调研发现,在城市地下电缆供电系统中,平均每300 m就会设置一个中间接头,通过电缆事故的事后溯源发现,中间接头受潮是导致电缆线路事故的主要原因之一[5-7]。
文献[8-10]指出中间接头受潮会形成水树,引起绝缘材料的老化,最终导致接头被击穿。水树的生长速率与pH值和溶质有关,偏酸性和偏碱性的溶液都会加快水树生长的进程,中性环境下水树生长最慢,但水树染色最深,在不同溶质中,氢根和氢氧根离子会导致水树的尺寸更大,钠离子和氯离子则会导致染色更深。产生水树,材料的物理参数发生变化,主要表现为机械性能下降、绝缘裕度下降等,电缆的寿命降低。这类线路因雷击等因素出现过电压时极易被击穿。文献[11]将水树的发展分为3个阶段:初始阶段、滞长阶段以及后续阶段。初始阶段时,水树在缺陷处产生,以树枝状向外扩散,扩散速率较快,但树枝密集程度稀疏;滞长阶段时,水分含量增加,向外扩散速率降低,树枝逐渐变得密集;达到后续阶段时,水树继续加速向外扩张。……
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