摘要：电缆终端内部缺陷会造成终端内部电场分布不均、局部温度升高与应力分布变化,可能引发局部放电造成绝缘击穿。为研究终端应力锥错位缺陷对电缆界面温度及应力分布的影响,分别建立了电缆终端安装不足与安装过盈情况下的电缆终端错位缺陷模型,并进行电-热-力多物理场耦合仿真分析。结果表明:电缆终端绝缘屏蔽层截断处是电缆终端的薄弱部位,终端界面温度和界面压力都会在绝缘屏蔽层截断处发生突变。当电缆终端存在安装不足缺陷时,终端屏蔽层截断处与应力锥根部之间会出现电场升高区域,在安装位置为-7.5 mm时界面温度最高,绝缘界面压力值升高,且安装位置为-2.5mm时绝缘承受的压力值最大;当电缆终端存在安装过盈缺陷时,绝缘屏蔽层截断处会发生电场畸变,电场突变量随着偏移量的增加而增大,在安装位置为+5.0mm时绝缘界面压力值最大,且界面压力突变量增加发生畸变。因此,在电缆终端实际设计安装与运行维护中,额外注意应力锥错位缺陷对终端内部应力分布的影响十分必要。

摘要：针对中压电缆终端气隙缺陷中的局部放电(PD)导致终端绝缘迅速劣化的问题,提出了一种在气隙缺陷处填充TiO_2复合涂料抑制终端PD的方法,从终端PD特征及缺陷表面的微观形貌特征两方面研究了TiO_2复合涂料填充对缺陷处绝缘的影响。通过在10k V电缆终端中设计典型的气隙缺陷,并在缺陷处填充复合涂料进行电热老化对比试验,测试分析了不同老化时刻下终端的PD特征,并对老化后期缺陷的表面形貌特征进行分析。通过建立气隙缺陷的有限元模型,结合电场仿真进一步阐述复合涂料填充对终端PD及缺陷表面形貌特征的影响机制。研究结果表明:填充TiO_2复合涂料后终端PD放电能量得到大幅减小,随着老化时间的增加,终端放电重复率及放电相位分布差异较小;气隙缺陷表面较平整,填充后团聚物中碳含量降低了31%,验证了气隙缺陷处填充TiO_2复合涂料可以抑制终端PD发展,并减缓终端绝缘的劣化。

摘要：高压电缆终端铅封因安装质量不合格或在运行过程中受外力作用会出现孔洞、开裂或脱粘等缺陷,铅封表面曲率大,采用普通超声探头直接接触终端铅封表面检测铅封缺陷效率不高,缺陷回波信号信噪比低。为解决铅封缺陷无法有效检测的问题,提出了基于超声相控阵柔性水囊耦合的终端铅封缺陷无损检测方法,所提方法采用超声相控阵探头和柔性水囊耦合装置组成铅封缺陷检测系统。利用COMSOL有限元仿真软件建立铅封缺陷仿真模型,对超声相控阵探头检测参数进行设计和优化,对3种典型人工缺陷试样进行检测试验。结果表明:探头不同的声束偏转角度和聚焦距离会对缺陷检测结果造成影响,通过超声相控阵探头扇形扫描(S扫)图像和超声波脉冲回波反射(A扫)图像可以实现铅封缺陷定性分析和定量测量。该方法验证了采用柔性水囊耦合探头的超声相控阵终端铅封缺陷检测方法能够快速、直观地检测出铅封缺陷,为高压电缆终端铅封缺陷检测提供了一种新思路。

摘要：为了在电缆终端运行初期检测出其典型安装刀痕缺陷,设计了电缆终端的两种常见刀痕缺陷,并对缺陷的局部放电特征进行了分析。通过电缆附件老化平台模拟真实工况并加速老化,使电缆终端缺陷的局部放电(Partial Discharge,PD)特征更为明显,并使用罗氏线圈传感器获取了不同刀痕缺陷下的PD数据,分析了不同刀痕缺陷的单个放电脉冲波形、放电频谱以及放电相位分布等特征。此外,将这两种缺陷的放电特性进行了对比分析。实验结果表明,不同缺陷下PD的时频特性各有不同;而且在短时间(240h)老化的情况下,不同刀痕缺陷的放电程度就已表现出明显差异,这些特征可为缺陷识别以及改进电缆终端安装工艺提供依据。

摘要：以Maxwell2D为有限元法求解工具,建立工频电压下的XLPE电缆终端数值计算模型,同时考虑了介质介电常数和电导率对电场分布的影响,计算分析了几种应力锥结构尺寸下电缆终端内部的电场分布,得到了应力锥结构尺寸与电缆终端内部电场分布的关系,为应力锥结构尺寸的合理设计提供了理论依据。

摘要：使用局部放电检测方法检测高压电缆终端内的绝缘缺陷问题。根据高压电缆终端产生局部放电的不同信号传播特性,设计基于高频HF(High Frequency)和超高频UHF(Ultra High Frequency)检测原理的局部放电信号传感器以及便携式检测设备等,并开展现场电缆终端的局部放电在线检测。高频电流传感器可耦合接地线上流过的高频放电电流信号,而超高频传感器则感应空间传播电磁波信号。利用便携式检测设备实时采集数据结果,通过提取脉冲信号波形和多传感器信号联合比较分析等手段,对检测到的脉冲信号进行区分,排除外界干扰,分辨来自电缆终端内部的真实局部放电信号。现场检测结果表明,基于HF和UHF的局部放电联合分析方法,能够提高电缆局部放电辨别的准确性和有效性。

摘要：高速动车组车顶高压电缆终端运行在间歇性冲击性负荷环境,电缆终端内部缺陷加速发展,易引发绝缘破坏。文中针对上述问题开展研究,开展陡波冲击试验对比研究使用前后的电缆终端界面特性,结果表明:电缆终端使用后应力管与绝缘管交界处绝缘缺陷明显,在陡波冲击电压下缺陷暴露。建立电缆终端的电—热耦合模型,计算分析电缆电场及热场分布性。在运行电压下,电缆终端应力层及绝缘层交界处存在电场集中、接头处热场畸变明显,二者成为电缆终端的绝缘薄弱点,在频繁电热冲击作用下会加剧绝缘破坏,引发绝缘事故。研究结果为电缆终端的优化设计及制作工艺提供参考依据。

摘要：应力锥的位置对电缆终端电场分布的影响易被设计人员忽视,试验发现应力锥的位置对电缆终端的整体性能起着至关重要的作用,冲击电压作用时影响更甚。针对该现象,笔者采用有限元法,建立了相应的模型,计算了不同应力锥位置的110 kV的电缆终端电场分布情况,证明应力锥的位置对套管表面电场分布的影响,并通过试验对仿真结果进行验证。提醒设计人员应力锥在套管中的位置不可忽视。

摘要：研制了一种基于TEV(暂态对地电压)法的电缆终端局部放电(PD)状态监测装置。基于TEV法原理建立了电缆终端PD传播的波阻抗模型;在此基础上研制了一种用于PD检测的新型贴片式传感器,对其设计方法和响应特性进行了分析,并且提出了一种电缆终端远程无线监测方案并试制了一套装置样机,装置采用PRPD(局部放电相位分析)技术完成PD的统计分析与识别。通过现场实测数据表明,该装置的设计原理和检测效果能够满足电缆终端状态监测的需要。

摘要：电缆终端在湿热沿海地区运行过程中会偶发法兰、螺栓断裂的机械故障,对电缆的安全运行产生严重的威胁。为了分析螺栓断裂机理和螺栓受力特性,文中分析了断裂螺栓的拉伸性能、化学成分变化、金相显微组织和表面形貌特征,然后通过有限元法对电缆终端中螺栓的应力应变特征进行了分析。研究表明断裂螺栓化学成分不符合标准,机械性能和抗腐蚀性能显著较差;在役电缆终端螺杆中部位置有较大的应力和形变量,是螺栓脆弱部位;因此,在沿海高湿热高盐雾环境作用和螺栓高应力作用发生应力腐蚀,螺杆中部表面位置腐蚀最快并最先出现裂纹,然后向里扩展;同时电场、电流的作用加速了螺栓的局部腐蚀,最终螺栓在螺杆中部发生了应力腐蚀断裂。该研究为电缆终端设计、选型和运维提供了参考和建议。