浅析温度对高压直流电缆中间接头内电场分布的影响

祝炜华

【摘要】随着柔性直流输电技术的发展，高压直流电力电缆在输配电工程中有着极为广泛的应用前景，而中间接头作为高压直流电缆必不可少的附件之一，其性能的好坏对直流输配电系统的安全、稳定运行有着极为重要的影响。相比于传统直流输电技术，柔性直流输电中不要求直流电缆承受极性翻转电压，但直流叠加冲击电压对电缆绝缘的影响较大。如何设计并制造出满足实际需要的高压直流电缆中间接头已成为目前的热点研究课题。

【关键词】温度；接头；电场分布；影响

一、引言

直流电缆接头与交流电缆接头在设计原理和结构上有很大相似性，但也存在较大的差异。交流电压作用下，接头绝缘中的电场呈容性分布，并且可以认为材料的电容率是常数，即不随电场强度 、温度等外界因素的变化而变化。同时，电缆本体交联聚乙烯绝缘与接头硅橡胶增强绝缘的介电常数ε相差不大，一般可认为εXLPE/εSR≈1，该双层复合介质中的电场分布比较均匀。直流电压作用下，绝缘中的电场呈阻性分布，且绝缘材料的电导率 ? 受场强、温度影响较大，表现出严重的非线性。同时，XLPE 与 SR 的电导率差别也很大，?XLPE/?SR≈1/100，双层复合介质中电场分布严重不均匀。更为重要的是在直流电压作用下，聚合物绝缘以及电缆主绝缘和接头增强绝缘交界面上会积累空间电荷，这些空间电荷会严重畸变绝缘中的电场分布，当电压发生突变时，空间电荷与突变电压产生的叠加电场极易引起接头绝缘的放电甚至击穿。……