电缆本体空间电荷电声脉冲法测量装置的研制_王伟.pdf

　高电压技术 　 第 ３７ 卷 第 ６ 期 ２０１１ 年 ６ 月 ３０ 日 Ｈｉ ｇ ｈ 　 Ｖｏｌｔａ ｇ ｅ 　 Ｅｎ ｇ ｉｎｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｖｏｌ．３７ ， Ｎｏ．６ ， Ｊｕｎｅ 　 ３０ ， ２０１１ 电缆本体空间电荷电声脉冲法测量装置的研制 王 　 伟１，２，高超飞３，孙 　 辉１，２，李上国４ （ １． 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室，北京 １０２２０６ ； ２． 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，北京 １０２２０６ ； ３． 日照供电公司，日照 ２７６８２６ ； ４． 北京电力公司电缆公司，北京 １００１０２ ） 摘 　 要：聚合物电缆绝缘层中空间电荷的存在和积累对电缆的电导特性、老化、击穿等有强烈的影响。因此，研究 聚合物电缆中空间电荷的分布和积累 有 着 重 要 意 义。鉴 于 此，介 绍 了 电 声 脉 冲（ ＰＥＡ ）法 测 量 空 间 电 荷 的 基 本 原 理，研制了一套新型的可用于电缆试样的 ＰＥＡ 空间电荷测量装置。采用平板型电极，此装置可以测量不同绝缘厚 度和曲率半径的电缆。利用此装置分别对新出厂的电缆和已运行过 ２０ａ 电缆试样进行了测试。研究发现：在试验 条件相同的情况下，已运行过多年的 ＸＬＰＥ 电缆中的空间电荷积聚要明显多于新电缆。 关键词：电声脉冲 （ ＰＥＡ ）法；空间电荷；平板型电极；聚合物电缆；杂散电容；数据处理 中图分类号： ＴＭ８５５ 文献标志码： Ａ 文章编号： １００３ － ６５２０ （ ２０１１ ） ０６ － １３４９ － ０６ 基金 资 助 项 目：国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划（ ９７３ 计 划） （ ２００９ＣＢ７２４５０６ ）。 Ｐｒｏ ｊ ｅｃｔ 　 Ｓｕ ｐｐ ｏｒｔｅｄ 　 ｂ ｙ 　 Ｎａｔｉｏｎａｌ 　 Ｂａｓｉｃ 　 Ｒｅｓｅａｒｃｈ 　 Ｐｒｏ ｇ ｒａｍ 　 ｏｆ 　 Ｃｈｉｎａ （ ９７３Ｐｒｏ ｇ ｒａｍ ）（ ２００９ＣＢ７２４５０６ ） ． Ｄｅｖｅｌｏ ｐ ｍｅｎｔ 　 ｏｆ 　 Ｃａｂｌｅ 　 Ｓ ｐ ａｃｅ 　 Ｃｈａｒ ｇ ｅ 　 Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ 　 Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｓｉｎ ｇ 　 Ｐｕｌｓｅｄ 　 Ｅｌｅｃｔｒｏ － ａｃｏｕｓｔｉｃ 　 Ｍｅｔｈｏｄ ＷＡＮＧ 　 Ｗｅｉ 　 １ ， ２ ， ＧＡＯ 　 Ｃｈａｏ － ｆｅｉ 　 ３ ， ＳＵＮ 　 Ｈｕｉ 　 １ ， ２ ， ＬＩ 　 Ｓｈａｎ ｇ－ｇ ｕｏ ４ （ １．Ｂｅｉ ｊ ｉｎ ｇ 　 Ｋｅ ｙ 　 Ｌａｂｏｒａｔｏｒ ｙ 　 ｏｆ 　 Ｈｉ ｇ ｈ 　 Ｖｏｌｔａ ｇ ｅ 　 ＆Ｅｌｅｃｔｒｏｍａ ｇ ｎｅｔｉｃ 　 Ｃｏｍ ｐ ａｔｉｂｉｌｉｔ ｙ ， Ｎｏｒｔｈ 　 Ｃｈｉｎａ 　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ 　 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ ， Ｂｅｉ ｊ ｉｎ ｇ 　 １０２２０６ ， Ｃｈｉｎａ ； ２．Ｓｔａｔｅ 　 Ｋｅ ｙ 　 Ｌａｂｏｒａｔｏｒ ｙ 　 ｏｆ 　 Ａｌｔｅｒｎａｔｅ 　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ 　 Ｐｏｗｅｒ 　 Ｓ ｙ ｓｔｅｍ 　 ｗｉｔｈ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ 　 Ｅｎｅｒ ｇｙ 　 Ｓｏｕｒｃｅｓ ， Ｎｏｒｔｈ 　 Ｃｈｉｎａ 　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 　 Ｐｏｗｅｒ 　 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ ， Ｂｅｉ ｊ ｉｎ ｇ 　 １０２２０６ ， Ｃｈｉｎａ ； ３．Ｒｉｚｈａｏ 　 Ｐｏｗｅｒ 　 Ｓｕ ｐｐ ｌ ｙ 　 Ｃｏｍ ｐ ａｎ ｙ ， Ｒｉｚｈａｏ 　 ２７６８２６ ， Ｃｈｉｎａ ； ４．Ｐｏｗｅｒ 　 Ｃａｂｌｅ 　 Ｃｏｍ ｐ ａｎ ｙ 　 ｏｆ 　 Ｂｅｉ ｊ ｉｎ ｇ 　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 　 Ｐｏｗｅｒ 　 Ｃｏｍ ｐ ａｎ ｙ ， Ｂｅｉ ｊ ｉｎ ｇ 　 １００１０２ ， Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ａ 　 ｗｅｌ － ｋｎｏｗｎ 　 ｆａｃｔ 　 ｏｆ 　 ｔｈｅ 　 ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ 　 ａｎｄ 　 ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ 　 ｏｆ 　 ｓ ｐ ａｃｅ 　 ｃｈａｒ ｇ ｅ 　 ｗｉｔｈｉｎ 　 ｔｈｅ 　 ｉｎｓｕｌａｔｉｎ ｇ 　 ｍａｔｅｒｉａｌ 　ｐ ｏｓｅｓ ｇ ｒｅａｔ 　 ｔｈｒｅａｔ 　 ｔｏ 　 ｔｈｅ 　 ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ 　 ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ， ａ ｇ ｉｎ ｇ 　 ａｎｄ 　 ｂｒｅａｋｄｏｗｎ 　 ｏｆ 　 ｔｈｅ 　ｐ ｏｌ ｙ ｍｅｒ 　ｐ ｏｗｅｒ 　 ｃａｂｌｅｓ ， ｓｏ 　 ｉｔ 　 ｉｓ 　 ｉｍ ｐ ｏｒｔａｎｔ ｔｏ 　 ｒｅｓｅａｒｃｈ 　 ｔｈｅ 　 ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ 　 ａｎｄ 　 ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ 　 ｏｆ 　 ｔｈｅ 　 ｓ ｐ ａｃｅ 　 ｃｈ