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AT89C51单片机XLPE电缆绝缘故障监测的研究(3)

时间:2021-11-09 19:33来源:毕业论文
⑵绝缘受潮:主要指电缆绝缘阻抗变小,以及屏蔽层中的泄漏电流变大。 ⑶绝缘老化:XLPE电力电缆绝缘老化主要分为集中性和分布性缺陷。前者主要是说

⑵绝缘受潮:主要指电缆绝缘阻抗变小,以及屏蔽层中的泄漏电流变大。

⑶绝缘老化:XLPE电力电缆绝缘老化主要分为集中性和分布性缺陷。前者主要是说聚集在一起或某个部分的绝缘缺陷。分布性缺陷主要表现在电缆整体绝缘性能的降低,其主要原因是XLPE电力电缆过热的工作环境引起的电缆绝缘状况恶化,并逐步形成电缆绝缘老化。

电力电缆绝缘的故障原因主要如下图2-1所示。

绝缘击穿的演变历程

根据电缆绝缘状况的发展规律,随着电缆使用时间的增加,电缆发生故障的几率也会逐年递增,其多发期主要是电力电缆的服役后期。此时电缆运行年限已接近其正常运行寿命的末端,此时电缆本身绝缘层水树化较为严重,电缆运营过程中出现事故的几率也大大提升。因为XLPE电力电缆多铺设于地下,相对于暴露在外的架空线路来说,当发生故障需对其进行相关检测时,检测难度大大增加,

故障不能及时有效地得到解决将会进一步损失经济,同时对工作人员的人身安全造成更大的威胁。XLPE电力电缆绝缘的新型监测系统就能针对这一问题,能够做到对电缆绝缘老化的实时监测,最大程度保障电力电缆运行的安全和可靠性。

2。2水树枝的产生及解决措施

2。2。1水树枝的定义

当绝缘材料中两个电极之间存在某些液体导电物质时,并且电极间场强大于等于某个特定阈值时,绝缘层内部形成的形如树枝状泄痕通道,就是文章所提到的水树枝。迄今为止,关于水树枝的具体而准确的定义还未在科学界形成,以上说法是目前被大众接受和认可的[3]。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

2。2。2水树枝的产生原理

含有水溶性导电离子的水分和潮气主要通过XLPE电力电缆的生产、安装及正常运营过程进入电缆内部。由于水分的介电常数远大于XLPE电缆绝缘的介电常数。根据介电电泳效应,则在电场力的作用下,水分会逐渐向杂质缺陷处靠拢并积聚成小水滴。这些小水滴在Maxwell作用力下经过长期的交变电场作用,连续不停地对杂质缺陷处产生力的作用,与此同时会在绝缘局部产生一些充水的小孔。由于越来越多的水分子和潮气不断地侵入电缆绝缘层,促使之前形成的充水微孔会随电场线的方向不断变长,长此以往,就会导致水树枝的产生[4]。

随着时间的推移,由水树枝造成的细小通道会不断增加,由于电力电缆在潮湿的环境下工作,水树枝的长度也会随着时间的增加而加长,在这种情况下,细小通道尖端的场强会继续增强,当绝缘层内的水树枝积累发展到一定阶段时,会因其尖端放电而导致电树枝的产生。当绝缘层内的水树枝转变为电树枝后,电缆绝缘层的击穿时间将会大大缩短,最终导致绝缘损坏[4]。图2-2表明水树枝的发展过程。

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