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基于等效弹性模量法评估电缆与附件界面压力的方法研究
1
作者 薛强 周小楠 +4 位作者 焦宇阳 赵洋 马宪伟 郑迪 王霞 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期138-145,共8页
电缆附件是电力输电系统的薄弱环节,其界面压力的可靠性对整体电气性能至关重要。研究发现,界面压力与电缆附件过盈量和硅橡胶材料的弹性模量密切相关。本文通过拉伸态硅橡胶材料的应力松弛实验,提出表征电缆附件运行中应力松弛特性的... 电缆附件是电力输电系统的薄弱环节,其界面压力的可靠性对整体电气性能至关重要。研究发现,界面压力与电缆附件过盈量和硅橡胶材料的弹性模量密切相关。本文通过拉伸态硅橡胶材料的应力松弛实验,提出表征电缆附件运行中应力松弛特性的等效弹性模量概念,建立起老化与界面压力影响的定量关系,提出基于等效弹性模量的界面压力评估方法。通过与内置压阻薄膜传感器测量结果比较,证明该方法能够准确评估电缆附件界面压力,误差在±8%。且该方法可与有限元仿真相配合,对工况温度下长期运行状态中电缆附件做界面压力评估与寿命预测。 展开更多
关键词 电缆附件 界面压力 硅橡胶 等效弹性模量 应力松弛
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线缆用无卤阻燃剂研究进展
2
作者 潘浩翔 曹聪聪 +5 位作者 刘鑫伟 孙家伟 翁凌 郭宁 吴子剑 高俊国 《电线电缆》 2026年第1期1-10,共10页
针对无卤阻燃剂在电线电缆领域的应用现状,展开较为全面的梳理,着重探讨各型无卤阻燃剂的阻燃机制、核心性能的表征手段,以及在产业化进程中所面临的技术挑战。依据线缆材料所需要的特殊阻燃要求,文中剖析了磷基化合物、氮系阻燃剂、金... 针对无卤阻燃剂在电线电缆领域的应用现状,展开较为全面的梳理,着重探讨各型无卤阻燃剂的阻燃机制、核心性能的表征手段,以及在产业化进程中所面临的技术挑战。依据线缆材料所需要的特殊阻燃要求,文中剖析了磷基化合物、氮系阻燃剂、金属氢氧化物,以及纳米复合体系等环保型阻燃方案的效能特性与所面临的技术难题,着重突出多组分协同阻燃策略在化解阻燃剂高填充比例所引起的基体相容性问题方面所展现的关键价值。通过系统对比实验室研究数据与工程应用案例之间的差异,得出现行阻燃评价体系与实际火灾环境存在一定偏差。基于此,建议未来研究应从单一材料改性转向电缆系统整体防火安全性能的优化设计。该综述可为环境友好型阻燃电缆的开发提供理论支撑与技术路线参考。 展开更多
关键词 无卤阻燃剂 阻燃机理 协同阻燃
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复合预制式电缆终端应力锥非线性形变对界面压力的影响
3
作者 贾春 吴超 +3 位作者 江钰琳 江浪 黄若彬 王霞 《电线电缆》 2026年第1期44-53,共10页
针对复合预制式电缆终端橡胶应力锥在安装过程中因过盈装配产生的非线性形变对界面压力分布的不利影响,提出了一种考虑应力锥非线性形变的结构优化方法。首先,基于弹塑性力学理论推导了应力锥扩张过程中的形变与位移方程,获得其形变后... 针对复合预制式电缆终端橡胶应力锥在安装过程中因过盈装配产生的非线性形变对界面压力分布的不利影响,提出了一种考虑应力锥非线性形变的结构优化方法。首先,基于弹塑性力学理论推导了应力锥扩张过程中的形变与位移方程,获得其形变后的实际结构尺寸;随后,在有限元仿真中引入超弹性模型,建立了适用于几何复杂、变形量大且不可压缩橡胶体的界面压力计算方法。在此基础上,综合考虑弹簧轴向补偿力与非线性形变对界面压力分布的影响,揭示了端部压力峰值高、中部压力低的分布特征。针对该问题,提出并验证了相应的结构优化设计,使界面压力分布显著趋于均匀,有效缓解了局部应力集中,为复合预制式电缆终端的设计与工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 复合预制式电缆终端 应力锥 非线性形变 界面压力 有限元分析
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排管敷设中压电缆的电磁-热耦合仿真及载流能力评估
4
作者 刘潇镁 刘英 +3 位作者 韩雨轩 刘亚群 彭二磊 马壮 《电线电缆》 2026年第1期77-87,共11页
城市电网中配电电缆广泛采用排管敷设方式。由于散热条件较为复杂,IEC 60287-2-1:2023为建立基于等效热路的解析算法,在推导过程中进行了较多的热场简化处理,从工程反馈来看,这导致得到的电缆额定载流量允许值偏保守。针对该问题,文中... 城市电网中配电电缆广泛采用排管敷设方式。由于散热条件较为复杂,IEC 60287-2-1:2023为建立基于等效热路的解析算法,在推导过程中进行了较多的热场简化处理,从工程反馈来看,这导致得到的电缆额定载流量允许值偏保守。针对该问题,文中以典型3×3排管敷设的8.7/10 kV三芯交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为主要对象,建立有限元热场仿真模型,研究不同因素对电缆热场分布的影响;在此基础上,分别采用基于热场的仿真法与基于等效热路的解析算法求解多种典型布置排管敷设电缆的稳态载流量,对比两种方法计算结果的一致性,分析存在偏差的原因,并提出改进解析算法。最后,在户外现场搭建模拟实际排管敷设电缆的试验线路,开展中压单芯及三芯电缆的稳态载流量评估试验,通过现场监测的温度及电流数据,完成对改进解析算法的准确性校核。结果表明,文中提出的改进解析算法具有较高的计算精度,解析解与有限元数值解及试验实测值的相对偏差均小于5%,为排管敷设电缆载流能力的准确评估提供了可靠的理论依据,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 排管敷设 中压交联聚乙烯电缆 热场仿真 解析算法 载流能力评估
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电力电缆用修复液的介电泳效应研究
5
作者 陈楠 叶刚 +3 位作者 周丽楠 罗正均 张志熙 陶霰韬 《电线电缆》 2026年第1期31-37,共7页
为了分析电缆注入式修复技术中外加电压频率和电压大小对修复液介电泳效应的影响,构建了电缆绝缘层介电泳力的理论计算模型,计算了修复液微粒在绝缘层中不同位置所受的介电泳力;同时,建立了电缆的二维有限元计算模型,分析了修复液微粒... 为了分析电缆注入式修复技术中外加电压频率和电压大小对修复液介电泳效应的影响,构建了电缆绝缘层介电泳力的理论计算模型,计算了修复液微粒在绝缘层中不同位置所受的介电泳力;同时,建立了电缆的二维有限元计算模型,分析了修复液微粒在绝缘层中受介电泳力作用后的扩散情况,并与理论计算结果进行了对比。结果表明:电压大小主要影响修复液微粒所受介电泳力的大小,且在1×10^(-2)~1×10^(6)Hz频率范围内,微粒受到的介电泳力始终朝着电场强度更高的方向;在电场相同的条件下,修复液微粒在聚丙烯(polypropylene,PP)中受到的介电泳力比在交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)中偏大约13.5%。 展开更多
关键词 电力电缆 修复液 介电泳力 有限元计算
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小样本条件下基于主成分分析的电压耐受指数评估方法
6
作者 陈家慧 彭倩 +5 位作者 王方强 黄志成 濮峻嵩 刘浩 侯虹剑 张建民 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期146-156,共11页
电压耐受指数是描述材料长期在电应力作用下绝缘性能衰减快慢的性能参数,在电力设备绝缘结构设计中起到重要作用。通过步进应力试验能够快速获取电压耐受指数。然而,当试验样本较少时,现有算法的评估结果准确性不高。为此,本文提出了一... 电压耐受指数是描述材料长期在电应力作用下绝缘性能衰减快慢的性能参数,在电力设备绝缘结构设计中起到重要作用。通过步进应力试验能够快速获取电压耐受指数。然而,当试验样本较少时,现有算法的评估结果准确性不高。为此,本文提出了一种基于主成分分析(PCA)的算法,通过对累积损伤矩阵进行零均值化和奇异值分解,构建主成分向量,将其与理想情况向量夹角作为电压耐受指数的选取依据。结果表明:对于一种电压耐受指数为12.2的绝缘材料,主成分分析法的评估结果为11.9,比常规算法的13.3更准确。本文验证了所提算法对电应力累积损伤矩阵进行零均值化的必要性。最后,讨论了所提算法的局限性,指出当损伤矩阵的秩r范围为3≤r<5时,主成分分析法准确性更高。本方法为在样本数量较少情况下快速准确评估绝缘材料的电压耐受指数值提供参考。 展开更多
关键词 电压耐受指数 累积损伤矩阵 步进应力试验 主成分分析 奇异值分解
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大型油浸式变压器火灾风险集成评估方法
7
作者 赵欣洋 王立志 +1 位作者 成诚 景伟 《消防科学与技术》 北大核心 2026年第1期56-63,共8页
大型油浸式变压器火灾易造成严重的后果损失,为此,提出一种动态火灾风险评估方法,为事故预防与风险管理提供指导。基于事故案例与行业统计数据分析油浸式变压器火灾成因,构建涵盖变压器本体部件固有风险、动态运行风险、附属设施失效风... 大型油浸式变压器火灾易造成严重的后果损失,为此,提出一种动态火灾风险评估方法,为事故预防与风险管理提供指导。基于事故案例与行业统计数据分析油浸式变压器火灾成因,构建涵盖变压器本体部件固有风险、动态运行风险、附属设施失效风险、外部环境触发因素、消防设备系统可靠性、消防安全管理水平6个维度的变压器火灾风险指标体系,提出涵盖4个严重程度等级的单指标分级评价方法;采用复杂网络方法构建火灾链式演化模型,基于节点重要性测度结果计算指标权重;基于TOPSIS法提出变压器总体火灾风险值与极端火灾风险值计算方法,通过实例应用展示评估模型应用过程。结果表明,油温上升、短路、电弧放电是重要度最高的变压器火灾风险点,所提出的变压器火灾风险评估方法能够在给出总体风险等级基础上,进一步细化呈现各维度风险状况。研究结果可为变压器火灾风险动态监测、风险降低措施的实施决策提供指导。 展开更多
关键词 变压器火灾 链式演化 复杂网络 风险评估 逼近理想解排序法
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间距对高压电缆火蔓延熔融滴落行为的影响研究
8
作者 叶良鹏 孙韬 +2 位作者 张佳庆 过羿 缪煦扬 《消防科学与技术》 北大核心 2026年第1期15-20,共6页
高压电缆的老化、过载会增大火灾风险,严重威胁电力系统的安全运行。在电缆火蔓延过程中,熔融滴落燃烧会引燃下层电缆,加速火灾蔓延。本文采用110 kV阻燃电缆作为试验材料,进行了电缆外护套的TG-DSC分析试验,开展了不同间距条件下电缆... 高压电缆的老化、过载会增大火灾风险,严重威胁电力系统的安全运行。在电缆火蔓延过程中,熔融滴落燃烧会引燃下层电缆,加速火灾蔓延。本文采用110 kV阻燃电缆作为试验材料,进行了电缆外护套的TG-DSC分析试验,开展了不同间距条件下电缆熔融滴落燃烧试验,测量分析了熔滴滴落质量、电缆温度、熔滴火焰辐射、滴落频率等参数。根据热重分析结果,电缆阻燃外护套的热解过程主要分为2个失重阶段,约在400.0℃时开始出现热解现象,而在接近420.0℃时开始熔融。高压电缆火蔓延过程中,外护套熔融滴落至电缆正下方燃烧,形成了火势更大的立体火灾。由于高压电缆直径大,阻燃材料形成的炭化层开裂脱落加剧了滴落燃烧,其熔融滴落残留物的质量约占电缆总质量损失的17%~30%。高压电缆熔融滴落物分布散乱,随机性强。熔融滴落行为可划分为2个区域:频繁滴落区(f≥1)和非频繁滴落区(0<f<1)。 展开更多
关键词 电缆间距 火蔓延 熔融滴落 滴落频率
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型线绞合导体与圆形单线绞合紧压导体导电性能对比研究
9
作者 翟元辉 周建 +8 位作者 李楷东 王志辉 姚洪清 林伟 刘培镇 周优 何亚忠 陈炳材 周益群 《机电工程技术》 2026年第2期149-154,207,共7页
型线绞合导体是电线电缆行业近年来快速发展和广泛应用的一种新的成本集约型导体结构型式。立足于影响导体直流电阻的因素,提出绞合导体的导体等效电阻率的概念,从影响绞合导体电阻率的绞合导体间相邻单线接触电阻、绞合导体填充系数、... 型线绞合导体是电线电缆行业近年来快速发展和广泛应用的一种新的成本集约型导体结构型式。立足于影响导体直流电阻的因素,提出绞合导体的导体等效电阻率的概念,从影响绞合导体电阻率的绞合导体间相邻单线接触电阻、绞合导体填充系数、绞合紧压过程中机械应力对单线导体电阻率的劣化以及绞合导体绞合节距工艺等影响,对两种结构形式的绞合导体导电性能优异性进行了对比分析。试验数据表明,型线绞合导体的导体等效电阻率范围为0.01730~0.01745Ω·mm^(2)/m,圆单线绞合紧压导体的导体等效电阻率为0.01750~0.01765Ω·mm^(2)/m,采用预成型单线的型线绞合导体工艺在绞合过程中最大程度保留退火状态单丝导体电阻率方面,明显优于采用圆形单线的传统绞合紧压导体工艺,在绞合导体电阻相同的条件下,型线绞合导体工艺具有1.0%~2.2%的成本节约优势,同时型线绞合导体填充系数高达97%以上,绞合导体外径明显小于传统结构的圆单线紧压导体。从热循环试验、短路试验以及机械强度方面,对型线绞合导体安装用连接金具进行了研究,结果表明适配金具孔径或采用适当措施加强传统金具的安装,电力线路安全性能够得到有效保障。 展开更多
关键词 型线绞合导体 导体等效电阻率 电阻率增量 接触电阻 绞合节距 连接金具 热循环试验 短路试验 机械强度试验
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10 kV电缆绝缘层局部放电特性及其剥切装置
10
作者 边少聪 杨昌建 +4 位作者 辛蕾 徐丹 任双赞 刘晶 侯喆 《机电工程技术》 2026年第3期118-123,共6页
针对10 kV电缆绝缘层在传统手工剥切过程中易产生划痕缺陷,进而影响接头绝缘性能和运行可靠性的问题,设计了一种新型电缆剥切装置。该装置通过多组夹紧滑轮支架、可调节刀架及多维导向刀具的协同作用,实现了对不同规格电缆的稳定夹紧与... 针对10 kV电缆绝缘层在传统手工剥切过程中易产生划痕缺陷,进而影响接头绝缘性能和运行可靠性的问题,设计了一种新型电缆剥切装置。该装置通过多组夹紧滑轮支架、可调节刀架及多维导向刀具的协同作用,实现了对不同规格电缆的稳定夹紧与精准剥切,有效避免了主绝缘层的损伤。通过COMSOL仿真和实验分析,验证了划痕缺陷会导致电场显著畸变:仿真结果显示,当划痕深度为2 mm时,缺陷区域电场强度峰值达到1.15 kV/mm,较无缺陷区域(0.70 kV/mm)畸变率达62.0%;实验结果表明,划痕深度从1 mm增至3 mm时,局部放电起始电压(PDIV)从19.8 kV降至14.3 kV,降幅达35.59%,同时放电量从12.4 pC增至58.8 pC,局部放电风险显著增加。与传统手工剥切相比,剥切装置将绝缘层剥切效率提升40%,半导电层剥切效率提升47.67%,显微镜观测显示手工剥切主绝缘表面存在划痕,剥切装置剥切主绝缘表面光滑。为电缆接头制作工艺的优化提供了量化依据和技术支持,对提升电缆运行可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 电缆剥切 绝缘层质量 剥切装置 局部放电 表面划痕 绝缘性能
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基于多维信息融合和深度学习的电力杆塔沉降精准监测预警技术
11
作者 马鹏飞 姜亚军 +2 位作者 陈飞 施昌江 姜鹏远 《微型电脑应用》 2026年第1期145-150,共6页
针对由于外界环境干扰、人为干扰等因素引起的电力杆塔沉降预测精准度下降、无法精准预测等问题,设计了一种基于多维信息和深度学习相结合的电力杆塔沉降精准监测预警技术。根据电力杆塔沉降过程中的控制模型,引入多维信息对沉降数据进... 针对由于外界环境干扰、人为干扰等因素引起的电力杆塔沉降预测精准度下降、无法精准预测等问题,设计了一种基于多维信息和深度学习相结合的电力杆塔沉降精准监测预警技术。根据电力杆塔沉降过程中的控制模型,引入多维信息对沉降数据进行采集,并根据数据特征和信息维度对过程数据进行分类,提升了数据采集的效率,为数据处理精准度奠定了前提。根据数据特征,建立基于深度学习算法的输入层、隐藏层以及输出层模型,对多维信息技术采集到的数据进行依次处理,并设计非线性隶属度函数对隐藏层的数据进行优化。在MATLAB平台中建立电力杆塔的数学模型,并分别对所提出的技术以及其他技术进行实验比较,结果显示,所提出的技术的收敛误差低于3%,且迭代次数为220次时,沉降精准度高达93.2%,显示出其在实际应用中的高效性与可靠性,不仅提升了沉降监测的精确度,还为电力杆塔的稳定性保障提供了有力支持,有助于预防潜在的结构安全隐患。 展开更多
关键词 多维信息融合 深度学习 电力杆塔 沉降监测 非线性隶属度函数
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电力电缆导体结构对传输效率的影响研究
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作者 蒋磊 赵金磊 蒋建群 《消费电子》 2026年第3期140-142,共3页
电力电缆导体结构设计在电能传输系统中起着决定性作用,直接影响着传输效率的具体水平,导体结构类型包含圆形绞合导体、紧压圆形导体以及异形绞合导体等多种形式,各自具有不同的几何特征参数。传输效率的影响机理涉及导体电阻损耗机制... 电力电缆导体结构设计在电能传输系统中起着决定性作用,直接影响着传输效率的具体水平,导体结构类型包含圆形绞合导体、紧压圆形导体以及异形绞合导体等多种形式,各自具有不同的几何特征参数。传输效率的影响机理涉及导体电阻损耗机制、集肤效应影响规律以及邻近效应作用原理等多个物理层面,实验研究通过搭建标准测试平台,采用统一测量方法,对不同结构导体开展传输性能对比分析。异形绞合导体在传输效率方面表现出了显著的优势,紧压导体通过结构优化有效改善了电气性能,为电缆工程设计提供了重要的技术指导。 展开更多
关键词 电力电缆 导体结构 传输效率 载流量 集肤效应
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单根阻燃电缆竖直火蔓延特性试验与数值模拟
13
作者 刘雄军 奚谦逸 +1 位作者 袁丽娟 韩啸 《电线电缆》 2026年第1期11-18,共8页
为揭示阻燃电缆竖直火蔓延机理,基于GB/T 18380.11—2022和GB/T 18380.12—2022,联合试验与火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS)数值模拟,系统分析了WDZA-BYJ 450/750 V电缆在喷射火焰下的燃烧行为。试验通过设置不同导体... 为揭示阻燃电缆竖直火蔓延机理,基于GB/T 18380.11—2022和GB/T 18380.12—2022,联合试验与火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS)数值模拟,系统分析了WDZA-BYJ 450/750 V电缆在喷射火焰下的燃烧行为。试验通过设置不同导体尺寸(截面积为2.5、4.0、6.0 mm^(2))和火焰作用时间(2~180 s),并结合数值模拟,共同验证了阻燃电缆燃烧的四阶段演化模型:阶段I(初步热解)、阶段II(自维持火焰驱动)、阶段III(自维持火焰衰减)和阶段IV(导体主导传热)。试验与模拟结果一致表明:导体尺寸增大可显著抑制燃烧强度,6.0 mm^(2)电缆的热释放速率比2.5 mm^(2)降低37%,其机制为大尺寸导体对火焰形成物理阻挡,削弱了电缆背火面的受热;铜芯、铝芯导体对细电缆(导体截面积≤2.5 mm^(2))火蔓延的影响微弱,而导体尺寸通过改变热反馈路径主导火蔓延进程。研究明确了“火焰—绝缘层热解—导体传热”耦合作用为竖直火蔓延主控机制,为高安全电缆设计与火灾防控提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 阻燃电缆 竖直火蔓延 火灾动力学模拟软件 热反馈 导体尺寸效应
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低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料吸水性与电性能的关系
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作者 蔡安惠 曾昌作 +4 位作者 刘洋 董晗 韩尊博 叶迪力·巴合提江 项健 《电线电缆》 2026年第1期19-25,共7页
为探究低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料吸水率对其电性能的影响,通过调整乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)与茂金属线性低密度聚乙烯(metallocene linear low-density polyethylene,mLLDPE)的比例调控材料的吸水... 为探究低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料吸水率对其电性能的影响,通过调整乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)与茂金属线性低密度聚乙烯(metallocene linear low-density polyethylene,mLLDPE)的比例调控材料的吸水率,系统测试了不同吸水率下材料的介电常数、介质损耗角正切、浸水电容、体积电阻率及浸水击穿强度,并考察了辐照交联对击穿性能的作用。结果表明:随着吸水率的上升,介电常数、介质损耗角正切和浸水电容均呈先缓后急的增加趋势;浸水击穿强度则先急剧下降,后降幅趋缓。在高湿环境中,辐照交联残留的微裂纹或自由基位点与极性基团结合,加剧了界面极化与离子导电,导致泄漏电流增大、击穿强度持续下降,最终接近未交联水平。在低吸水率条件下,辐照交联形成的三维网络结构可限制分子链运动、减少内部空隙,使击穿强度较高且变化缓慢。该研究为通过吸水率预测电缆料的电气性能及提升其长期可靠性提供了依据。 展开更多
关键词 吸水率 介电性能 击穿性能 辐照交联
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阻水型同轴接地电缆的设计与测试验证
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作者 李楷东 刘培镇 +1 位作者 沈锦生 姚洪清 《机电工程技术》 2026年第2期140-143,172,共5页
同轴接地电缆主要应用于电力电缆接地箱(直接接地箱、保护接地箱、交叉互联接地箱)和电缆金属护层的连接,虽然电力电缆大部分具有阻水性能,但是一旦水分顺着接地电缆进入电力电缆的内部,同样严重危害电力电缆的运行安全。为了避免水分... 同轴接地电缆主要应用于电力电缆接地箱(直接接地箱、保护接地箱、交叉互联接地箱)和电缆金属护层的连接,虽然电力电缆大部分具有阻水性能,但是一旦水分顺着接地电缆进入电力电缆的内部,同样严重危害电力电缆的运行安全。为了避免水分沿着接地电缆进入电力电缆内部,内导体选用阻水填充料对单丝与单丝之间的缝隙进行填充,外导体绕包阻水材料,可以起到很好的阻水和屏蔽效果。而外护套采用阻燃PE、阻燃PVC等阻燃材料,使其同时具有良好的防水性能和阻燃性能,可以有效避免高压电缆回路敷设安装、运行中出现的接头进水的问题。实验结果表明所提的同轴接地电缆满足透水试验的要求:进行10次加热循环,实验结束后包括在整个实验期间试样两端无水分渗出;同时也能够满足过电压等负荷要求:在耐受10次正极性和10次负极性冲击电压后再进行15 min工频电压而绝缘没有发生击穿;试验电压分别为3.5U0和4.0U0,施加在内导体与金属屏蔽(外导体)之间,实验结束后绝缘也没有发生击穿。该电缆具备良好的性能,同时又能适应不同环境的特殊要求。 展开更多
关键词 同轴接地电缆 阻水 交联聚乙烯绝缘 阻水粉
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110kV高压电力电缆绝缘老化缺陷识别技术研究
16
作者 刘国成 袁楠 孙涛 《电力设备管理》 2026年第2期32-34,共3页
110kV高压电力电缆由绝缘老化缺陷引发的击穿故障已成为制约电缆使用寿命的关键因素,本文结合案例,依据110kV电缆绝缘老化的核心机理,以及现有高压电力电缆绝缘老化缺陷识别技术所存在的问题,提出新的识别技术方案,再开展仿真试验,进一... 110kV高压电力电缆由绝缘老化缺陷引发的击穿故障已成为制约电缆使用寿命的关键因素,本文结合案例,依据110kV电缆绝缘老化的核心机理,以及现有高压电力电缆绝缘老化缺陷识别技术所存在的问题,提出新的识别技术方案,再开展仿真试验,进一步验证该技术方案的可行性和有效性,从而实现快速、精准识别高压电力电缆绝缘老化缺陷类型,以保障110kV高压电力电缆正常稳定运行。 展开更多
关键词 110kV高压电力电缆 绝缘老化缺陷 识别技术
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基于电磁-热耦合的中压电缆热缩终端异常发热机理及状态监测研究 被引量：2
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作者 唐庆华 方静 +3 位作者 李旭 宋鹏先 李季 于洋 《绝缘材料》 北大核心 2025年第3期141-151,共11页
中压电缆热缩终端常出现局部异常发热现象,该现象会加速电缆绝缘老化,甚至导致电缆绝缘过早失效。为了揭示中压电缆热缩终端异常发热原因,本文基于电磁-热耦合对电缆热缩终端在各种典型故障条件下的电热场进行仿真。结果表明:在电缆长... 中压电缆热缩终端常出现局部异常发热现象,该现象会加速电缆绝缘老化,甚至导致电缆绝缘过早失效。为了揭示中压电缆热缩终端异常发热原因,本文基于电磁-热耦合对电缆热缩终端在各种典型故障条件下的电热场进行仿真。结果表明:在电缆长期运行过程中,当应力控制管发生老化,会导致绝缘局部温升现象,且老化越严重,温升数值越高。此外,当终端外表面因积尘受潮形成污秽且污秽层位于外半导电层断口附近时会形成明显热点,而当污秽层远离断口时,则热点衰退。进一步分析应力控制管内外部受潮下的终端热场分布发现,只有内部受潮时才会引起热点出现。根据所建立的考虑终端内部缺陷热点的热路模型,实施温度反演对热缩终端内部绝缘界面最高温度点进行监测,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 中压电缆 热缩终端 异常发热 电磁-热耦合 温度反演
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径向电流作用下的高压电缆缓冲层烧蚀多物理量信号演变规律 被引量：3
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作者 吴明 洪涵韬 +3 位作者 任志刚 张云飞 李建英 高景晖 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期936-945,共10页
近年来高压电缆中缓冲层烧蚀导致的电缆本体击穿事故频发,严重影响了电网的安全稳定运行。缓冲层的含水率及外界压力是影响高压电缆缓冲层烧蚀故障发展的重要因素。基于此,搭建了缓冲层在不同含水率及不同受力下的烧蚀模拟试验平台,研... 近年来高压电缆中缓冲层烧蚀导致的电缆本体击穿事故频发,严重影响了电网的安全稳定运行。缓冲层的含水率及外界压力是影响高压电缆缓冲层烧蚀故障发展的重要因素。基于此,搭建了缓冲层在不同含水率及不同受力下的烧蚀模拟试验平台,研究不同条件下缓冲层烧蚀产生的温度、超声以及电信号,获得了烧蚀缺陷的多物理量演变规律。同时结合对烧蚀缓冲层的微观形貌特征以及烧蚀产物成分的表征,分析了不同条件下的缓冲层烧蚀信号产生的机理,发现电流径向集中引起的热效应和缓冲层内气隙放电是导致缓冲层温度升高的原因,而气隙放电是导致超声信号和电信号产生的原因。研究发现,相较干燥缓冲层烧蚀,含水情况下的缓冲层会和铝护套发生电化学腐蚀,会使得超声信号和电信号变大,且中间会有小的信号产生。该研究为高压电缆缓冲层烧蚀检测装置的开发提供了理论和实验基础。 展开更多
关键词 电力电缆 缓冲层 烧蚀故障 超声信号 径向电流
原文传递
基于降阶模型的配网电缆温度场数字孪生建模方法 被引量：3
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作者 牛海清 黄世杰 +4 位作者 王东 马海涛 范华 翁利国 刘刚 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期10-20,共11页
电力设备的物理状态感知是建设智能电网的关键点之一。数字孪生技术可实时映射并快速预测设备的物理状态,但现有建模方法难以满足电缆温度场数字孪生模型的实时计算要求。鉴于此,该文提出了一种基于降阶模型的配网电缆温度场数字孪生建... 电力设备的物理状态感知是建设智能电网的关键点之一。数字孪生技术可实时映射并快速预测设备的物理状态,但现有建模方法难以满足电缆温度场数字孪生模型的实时计算要求。鉴于此,该文提出了一种基于降阶模型的配网电缆温度场数字孪生建模方法。首先,建立电缆多物理场全阶模型,基于奇异值分解和响应面插值方法建立其稳态温度场降阶模型;然后,结合稳态温度场降阶模型及电缆表面温度数据,通过实时求解多回路电缆传热反问题重构当前的电缆内部瞬态温度场,并基于排管敷设电缆温升试验验证了方法的正确性。进一步地,将该方法应用于实际运行的10kV电缆的内部瞬态温度场重构,将重构结果作为已知初始状态,基于稳态温度场降阶模型和改进叠加法快速预测应急状态下的电缆导体温度。与全阶模型相比,电缆导体温度重构值的最大相对误差为1.76%,应急状态运行的导体温度预测误差为1.01%,单次重构和预测计算时间分别为8.1s和3.6s,计算效率分别提高约35555倍和6000倍。该方法兼顾了计算速度、计算精度和建模成本,对其他类型电力设备温度场数字孪生建模具有参考意义。 展开更多
关键词 配网电缆 数字孪生 降阶模型 温度场重构
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基于特征气体和温压变化的电缆烧蚀缺陷多参量检测方法 被引量：1
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作者 刘音 任志刚 +4 位作者 及洪泉 门业堃 陈厚清 李晓杉 汤晓君 《绝缘材料》 北大核心 2025年第1期109-115,共7页
高压电缆是供电系统的重要组成部分。缓冲层烧蚀会导致电力电缆故障,近年来出现多起由缓冲层烧蚀引发的电缆事故。为了解决以上问题,本文提出了一种基于缓冲层烧蚀特征气体和温度、气压变化的电缆烧蚀缺陷多参量检测方法。采用傅里叶变... 高压电缆是供电系统的重要组成部分。缓冲层烧蚀会导致电力电缆故障,近年来出现多起由缓冲层烧蚀引发的电缆事故。为了解决以上问题,本文提出了一种基于缓冲层烧蚀特征气体和温度、气压变化的电缆烧蚀缺陷多参量检测方法。采用傅里叶变换红外光谱分析缓冲层中的CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)浓度,采用电化学传感器测量缓冲层中的H_(2)浓度,采用温度传感器、压电式气压传感器测量缓冲层中的温度和气压。通过实验室缓冲层烧蚀实验和真型电缆检测实验测试系统的性能。结果表明:该系统的功能性和准确性满足要求,4种特征气体的浓度、温度、压强能够作为表征缓冲层烧蚀缺陷的特征参量。该系统的检测周期小于30s,检测误差在±10%以内,在安全性、检测速度和准确性等方面具有优势,能够保障电力电缆的安全运行。 展开更多
关键词 缓冲层烧蚀 特征气体 温度 气压 傅里叶变换红外光谱
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