交联聚乙烯电缆中非导电型电树枝的自愈现象

陶文彪¹，亢银柱¹，宋述勇¹，白雪婷²，马振国¹，周凯³

1. 国网山西省电力公司电力科学研究院2. 昆明理工大学3. 四川大学电气信息学院

摘 要：为研究交联聚乙烯(XLPE)电缆中非导电型电树枝的自愈机制,对XLPE薄片试样进行了非导电型电树枝的老化与自愈实验。实验发现,在电树引发初期断开电源一段时间后,浅色非导电型电树枝消失,产生了自愈现象。通过构建非导电型电树枝生长及自愈模型,分析了非导电型电树枝的生长和自愈机制。结果表明:在电树枝引发初期,由于Maxwell应力、局部放电、电荷注入抽出以及场致发光等作用,导致XLPE分子链发生断裂并气化,从而使得电树枝快速生长。当外施电压去除后,贮存在电树枝周围XLPE材料中的弹性势能逐渐释放,电树枝直径减小,通道内壁XLPE分子链相互重叠交错,使得电树枝通道消失,从而产生自愈现象。

关键词：交联聚乙烯;非导电型电树枝;局部放电;Maxwell应力;自愈;弹性势能;