电声脉冲法研究热老化对160kV直流电缆绝缘材料陷阱特性的影响

刘云鹏 刘贺晨 高丽娟 李演达

（华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室 保定 071003）

电声脉冲法研究热老化对160kV直流电缆绝缘材料陷阱特性的影响

刘云鹏 刘贺晨 高丽娟 李演达

（华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室 保定 071003）

交联聚乙烯（XLPE）老化会引起内部陷阱特性的变化，进而造成空间电荷分布的变化，威胁直流电缆的安全运行。对160kV直流电缆切片进行了90℃和135℃不同程度的热老化试验，并利用电声脉冲法（PEA）探究了热老化对直流电缆空间电荷分布的影响。通过分析空间电荷的衰减规律并结合等温松弛理论，提出了利用PEA法分析绝缘材料陷阱特性的方法，并对老化前后试样内的陷阱特性进行了分析研究。研究结果表明，90℃热老化前期由于后交联反应，试样部分深陷阱转为浅陷阱，直流电缆内部空间电荷消散特性变好；但随着老化时间的进一步增加，试样内的陷阱深度及密度均有一定程度的增长，空间电荷积累量也随之增加。试样在135℃高温热老化情况下，内部发生强烈的热氧反应，结晶形态遭到严重破坏，陷阱能级及密度均大大增加。

高压直流电缆 空间电荷 热老化 等温松弛理论 电子陷阱

0 引言

全球能源互联网已经成为解决全球能源危机，缓解全球气候变化的有效战略手段[1]。随着柔性直流输电技术的不断发展以及材料制备工艺的不断提升，交联聚乙烯（XLPE）绝缘高压直流电缆近年来获得了快速发展，其具有输电距离长、输电容量高、稳定可靠等优点，为全球能源的互联互通以及新能源的并网运行等创造了条件。……