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浅谈改善电缆终端接头制作环境减少水树枝产生

龙源期刊网 http://www.wendangku.net/doc/002e292a65ce0508763213f1.html

浅谈改善电缆终端接头制作环境减少水树枝产生

作者:彭智

来源:《建筑工程技术与设计》2014年第34期

【摘要】本文简要阐述了水树枝定义,分析了水树枝的产生机理为在电场作用下,水分

子沿XLPE绝缘介质中的气隙不断以径向向电缆线芯进发;水树枝可分为三大类:内导型,蝴蝶型,外导型;湿度及温度都会对水树枝生长速度产生影响。同时本文亦介绍了搭建棚中棚的作业方法,以及研制电缆终端接头附件安装棚架的方向,以改善电缆接头制作环境,降低在华南地区高温多雨的作业环境下水树枝发生的可能性。

【关键字】交联聚乙烯(XLPE)、水树枝、棚中棚、新型电缆附件安装终端棚架

0 引言

交联聚乙烯(XLPE)电缆因绝缘性能良好,允许工作温度较高(90℃),施工简便等优点而逐渐取缔充油电缆,成为市场主要产品。但在潮湿和电场作用下,XLPE电缆会产生水树枝劣化,严重时会导致电缆击穿。华南地区气候条件特征是高温多雨,水树枝问题尤其值得注意。现今电缆附件安装施工过程中多采用钢脚手架搭建而成的简易工棚进行作业,工地多有扬尘及潮气,无法保证作业场所洁净。因此如何改善电缆施工环境,更好地防止水树枝产生是施工难点之一。

1 水树枝定义

关于何谓水树枝,学界并没有一个准确的定义。但是,一般情况下,水树枝被认为是高分子有机绝缘物种的一种有液态导电物质(常见的是水)电导性老化现象。电气学会的技术报

告将水树枝定义为是聚乙烯类绝缘材料在长时间与水共存状态下因电场作用产生的,其形状为充满了水的各种树枝状的细微通道或气隙,直径在0.1到几个μm之间。

2 水树枝产生原理

水树枝的产生需要同时存在水和电场。

水分子体积很小(0.25nm,小于介质高分子的1/100),极性很强(偶极矩为

180aC·m),与介质高分子作用强烈,尤其是介质中部分极性基团如羟基、羰基和酯基对水分子特别敏感,容易产生自游离,故水分因界面效应游离介质高分子中微量可溶性配合剂而容易地向介质内部迁移和扩散。同时水蒸气分子在空气中作热运动而不断地与介质表面高分子发生