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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：

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

電纜附件產品的預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的故障率高出國外經濟發達國家約10倍。電力電纜及附件在運行中期（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進潮發生沿面放電。運行后期（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）以后的性能是否穩定值得我們關注。

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,預制式產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：擴張存放兩年以后仍然可以復位，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人員的一個挑戰。
在高電場作用下，硅橡膠絕緣體、應力控制體的相關電氣性能變化還有待進行深入研究。近年我們看到了一個好的現象，國家電網武漢高壓研究院、清華大學等科研機構加強了硅橡膠基本材料在各種條件下相關電性能的研究。

如國家電網電力科學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；清華大學電機系，電力系統及發電設備安全控制和仿真國家重點實驗聶瓊指出在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，起樹枝電壓呈現出明顯的階段性下降特點。硅橡膠電樹枝起始后，經過一定時間的生長主要發展為３種形態：樹枝狀電樹、松枝狀電樹和叢狀電樹；華北電力大學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；西安交通大學電力設備電氣絕緣國家重點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：我國關于硅橡膠應用于電纜電纜附件方面的理論研究比較少。硅橡膠材料應用于電力方面的研究主要集中在外絕緣方向，針對內絕緣應用的空間電荷特性已經得到了關注，但對于電樹枝老化特性，現場雖已發現，但相關的國內外研究卻鮮見報道，導致對硅橡膠的電樹枝老化成因及電樹枝老化破壞機理缺乏認識。

我們期待有更多的科研機構來研究新型低粘度高強度液體高溫硫化硅橡膠的電氣性能變化規律。期待有更先進的硅橡膠材料的出現，以便于進一步提高我國高壓電力電纜附件產品的質量。

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