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電力電纜附件對硅橡膠材料的要求

時間：2018-09-28 來源：宏圖 瀏覽次數(shù)：

電力電纜附件是一個比較特殊的產(chǎn)品，該產(chǎn)品內(nèi)部要承受電纜在運(yùn)行過程中外屏蔽斷口處產(chǎn)生的高電場、要承受電纜線芯通過大電流時產(chǎn)生的高溫（一般正常運(yùn)行溫度90℃，短時短路溫度250℃）。電力電纜終端一般安裝在室外。安裝以后產(chǎn)品就暴露在大氣中，夏天要承受陽光、冬天要承受冰雪；產(chǎn)品要承受可能產(chǎn)生的雷電沖擊高電壓（110kV電纜終端要求承受550kV沖擊電壓）；還要承受系統(tǒng)設(shè)備可能產(chǎn)生的操作過電壓。

電纜附件產(chǎn)品的預(yù)期使用壽命一般要求大于30年（也有要求40年）。目前我國電力電纜系統(tǒng)的故障率高出國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家約10倍。電力電纜及附件在運(yùn)行中期（5-25年）故障原因主要是電纜本體絕緣樹枝狀老化及電纜附件呼吸效應(yīng)進(jìn)潮發(fā)生沿面放電。運(yùn)行后期（25年以后）主要是高壓電纜本體絕緣樹枝老化、電熱老化，電纜附件主要是材料老化。硅橡膠材料用于電力電纜附件30年（40年）以后的性能是否穩(wěn)定值得我們關(guān)注。

我國10-35kV電力電纜附件使用量很大,目前使用量最大的又是冷縮電纜附件,預(yù)制式產(chǎn)品由于安裝不方便使用量很少。冷縮電纜附件對硅橡膠有一個重要的要求：擴(kuò)張存放兩年以后仍然可以復(fù)位，仍然可以收縮緊壓在電纜絕緣上面,這個特殊要求是對我們研制硅橡膠技術(shù)人員的一個挑戰(zhàn)。
在高電場作用下，硅橡膠絕緣體、應(yīng)力控制體的相關(guān)電氣性能變化還有待進(jìn)行深入研究。近年我們看到了一個好的現(xiàn)象，國家電網(wǎng)武漢高壓研究院、清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)了硅橡膠基本材料在各種條件下相關(guān)電性能的研究。

如國家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院陳錚錚等指出硅橡膠若存在氣泡缺陷及氣隙裂紋缺陷時,電樹枝起始電壓均有下降；清華大學(xué)電機(jī)系，電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國家重點(diǎn)實驗聶瓊指出在５０Ｈｚ～１３０ｋＨｚ這一較寬頻率范圍的交流電壓作用下隨著頻率的升高，起樹枝電壓呈現(xiàn)出明顯的階段性下降特點(diǎn)。硅橡膠電樹枝起始后，經(jīng)過一定時間的生長主要發(fā)展為３種形態(tài)：樹枝狀電樹、松枝狀電樹和叢狀電樹；華北電力大學(xué)梁英等指出極化電壓、極化溫度和極化時間等均對硅橡膠的TSC特性有一定影響；西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實驗室賀博等指出老化對于材料憎水性能的影響較明顯，目照、雨淋、積污和沖刷等因素的差異形成的老化程度不同。

總的來講：我國關(guān)于硅橡膠應(yīng)用于電纜電纜附件方面的理論研究比較少。硅橡膠材料應(yīng)用于電力方面的研究主要集中在外絕緣方向，針對內(nèi)絕緣應(yīng)用的空間電荷特性已經(jīng)得到了關(guān)注，但對于電樹枝老化特性，現(xiàn)場雖已發(fā)現(xiàn)，但相關(guān)的國內(nèi)外研究卻鮮見報道，導(dǎo)致對硅橡膠的電樹枝老化成因及電樹枝老化破壞機(jī)理缺乏認(rèn)識。

我們期待有更多的科研機(jī)構(gòu)來研究新型低粘度高強(qiáng)度液體高溫硫化硅橡膠的電氣性能變化規(guī)律。期待有更先進(jìn)的硅橡膠材料的出現(xiàn)，以便于進(jìn)一步提高我國高壓電力電纜附件產(chǎn)品的質(zhì)量。