电工电能新技术

作者：周恒逸1， 万代1， 齐飞1， 周湶2， 赵邈1， 陈伟3

单位：1. 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院， 湖南 长沙 410000；
2. 输变电装备技术全国重点实验室重庆大学， 重庆 400044；
3. 湖南省湘电试验研究院有限公司， 湖南 长沙 410000

关键词：XLPE； 缺陷特征； 电树枝； 改进Mason模型

基金：国家自然科学基金项目（51777018）

交联聚乙烯（XLPE）中内部缺陷是导致电缆中电树枝产生的主要诱因，而电树枝的出现将造成电缆绝缘的整体失效，探寻不同绝缘缺陷特征对电树枝起始的影响规律及机理，可为设计、生产环节中改善电缆绝缘提供理论依据。考虑到凸起及气隙的联合缺陷为电树枝引发的主要诱因，本文搭建了针-电极短电缆实验平台以模拟缺陷下电树枝的引发及生长，并建立了缺陷下电应力物理模型，明确了缺陷模型下各缺陷特征对电树枝起始发展的影响规律。研究表明：XLPE电缆中半导体层缺陷的最大电场分布可采用针-板电极下最大场强Mason模型进行描述；由实验及数值化模型结果分析出缺陷的突刺曲率、微孔压强及材料耐受阈值ΔW₀与电树枝起始电压呈正相关，可分别从制造工艺、安装铺设等过程中调控三类缺陷特征，以提高实际工程中XLPE电缆的抗电树枝老化能力。

来源：2024年第3期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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