高频交流电压下XLPE的电树枝形貌特征及生长机理分析

郝春艳¹，郭军科¹，贺欣¹，于香英¹，苏展¹，赵宁²，高宇²

1. 国网天津市电力公司电力科学研究院2. 天津大学电气自动化与信息工程学院

摘 要：采用热压法制备XLPE试样,基于针-板电极系统研究了高频交流电压作用下XLPE中电树枝的形貌特征及生长机理。结果表明:在5 k Hz⁷.5 k Hz高频交流电压作用下,XLPE中电树枝的引发时间普遍较长,所形成的电树枝形貌均为丛状或丛状-树枝状混合型电树枝。在电树枝形成的初始阶段,产生了"树干状"单枝通道,直径在数十微米数量级。随着外施电压频率的提高,电树枝的颜色加深,表明其侵蚀的区域增多;电树枝的平均生长速率也显著提高。分析认为,高频交流电压作用下XLPE中的局部放电现象是导致"树干状"单支通道和丛状电树枝的主要原因,频率提高使单位时间内发生局部放电的次数增多,进而使电树枝劣化的程度加剧。

关键词：电力电缆;交联聚乙烯;电树枝;高频;绝缘击穿;