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绝缘材料2025年第03期:高压电缆缓冲层烧蚀至绝缘屏蔽层的电流密度临界条件仿真研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:门业堃;张可;郭卫;及洪泉;任志刚;张竟成;高建;

单位:国网北京市电力公司电力科学研究院;西安交通大学;国网北京市电力公司;

摘要:为了研究高压电缆缓冲层烧蚀的临界条件,本文针对实际电缆烧蚀致绝缘屏蔽损伤的类型进行分类总结,通过有限元仿真构建三维不对称高压电缆模型,分别研究了干燥和潮湿条件下高压电缆烧蚀发展过程及其对绝缘屏蔽造成损伤的机理,并对比分析两种条件下烧蚀的难易程度。结果表明:干燥条件下绝缘屏蔽层损伤源于电缆长段不良接触导致的电流热效应,不良接触达到7.5 m时缓冲层表面电流密度高达442 A/m~2,温度为200℃;潮湿条件下绝缘屏蔽层损伤源于电化学腐蚀高阻性产物生成导致的电流热效应,高阻性产物在电流密度与温度集中的区域会贯穿缓冲层,被白色粉末覆盖比例达到97.9%时缓冲层表面电流密度高达416 A/m~2。仿真结果能够与实际烧蚀故障电缆的解体情况对应良好,验证了本文分析结果的合理性。

关键词:缓冲层烧蚀;;绝缘屏蔽层;;电流热效应;;电化学腐蚀;;有限元仿真

基金资助:国家电网公司总部科技项目(5108-202218280A-2-353-XG)