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阻水型股指期货配资電纜材料及結構設計

發布時間:2015/11/23 點擊量:
        随着股指期货配资電纜應用越来越廣泛,阻水型股指期货配资電纜的發展需求也越来越迫切。
        電纜進水後,在電場的作用下,會發生水樹老化現象,最後導致電纜擊穿。水樹是直徑在 0.1m到幾微米充滿水的空隙集合。絕緣存在中的雜質、氣孔及絕緣與内外半導電層結合面的不均勻處所形成的局部高電場部位是發生水樹的起點。水樹發生過程一般在八年以上,濕度、溫度、電壓越高,水中所含離子越多,則水樹發展越高。在潮氣和電場的共同作用下,水樹是誘發高壓電力電纜的主要原因。自從日本遇到水樹这種現象以来,許多文獻中都涉及到这一問題。在人們對材料的超純性以及材料表面的光滑性的重要作用识别以後,这一方面的技術己取得了巨大的進步。盡管對于電纜和其材料的水樹測試是必要的,但目前的電力電纜 己基本具備了抑制水樹的能力。
        水樹的定義
        在交流電場和水分的作用下,水樹是聚合物絕緣材料發生降解的一種現象。然而在这種條件下也可以産生電樹和聚合物的完全擊穿,这依賴于準确的實验條件。電樹和擊穿與水樹是有區别的。出于这種考慮,對水樹的準确定義是非常必要的。

        水樹是聚合物的降解結構,降解結構具有下列的性能:
        (1)永久性;
        (2)在極少的潮氣和極小的電場下可以成長;
        (3)與原始的材料相比較,當潮濕時有極小的電應力,但水樹不是短路也不是擊穿;(4)實質上降解結構比原始聚合物有較強的親水性。
        在PE中其典型的吸水量超過1%。第(3)和第(4)的性能仍然沒有定量化。水樹枝化的降解過程就産生了水樹。另一重要性是这個定義并不依賴水的含量。水樹實際上是聚合物的降解結構,該結構有利于水的進入,并存在于降解結構中。一串水滴并不是水樹。水樹是親水性的内含物或者是親水性空洞。依據这個定義,如果水樹中的不蒸發了,那麼水樹并不流失,而僅僅是變幹了。另外,这個定義也可以應用于LDPE、XLPE和EPR(乙丙膠)等材料。
水樹的發生、進展的影響因子
對水樹的發生、進展會産生影響的因子有:時間;外加電壓和頻率;溫度;水質;絕緣材料;電極材料。着眼以上些因子,歸納實验結構以表示这些因素的影響。
以下就分别各個因素叙述使用这些電極結構做實验或把電纜作試樣的實验結構。
(1)時間:在一定條件下對于外加電壓時間和水樹伸長或發生數的變化情況,有幾個報告是不一樣的。例如,在水電極里,外1kHZ、2kV電壓時,時間直到140h ,水樹對于時間的伸長达到100h的一定值後,觀察到幾乎不再增加。有時也看到水樹伸長與時間的變化關系呈飽和特性。
一般水樹随時間變成有飽和傾向的報告較多,飽和時間和水樹的飽和傾向的報告較多,飽和時間和水樹的飽和長度各個實验是不同的,这是與電極結構、外加電壓、浸水條件等各種實验有關。
(2)外加電壓和頻率水樹的伸長随外加電壓增加而增加的報告較多。水樹伸長和外加電壓的關系一般是直線關系。也有水樹伸長從電壓500V到6kV幾乎沒有差别。水樹伸長和外加電壓的關系認为是電極配置與成为水樹發生起點的電極曲率半徑等有關。一般做實验認为到幾千赫茲頻率具有加速性。對于水樹作加速性研究實验中,試樣是否作過吸水處理對實验結果有很大的影響。
(3)一般溫度于水樹的伸長的影響關系上不明确的,從實验中可得到不同結果。關于水樹的發生數,一般是溫度越高,則特别小的水樹數目變得越多。
以上是溫度恒定的時候,然而實際運行的電纜負荷電流常是變化的。因此,常處于熱循環的狀态下。这時熱循環比起常溫来則是促進水樹老化。
像这樣的關于溫度對水樹影響,依據實验方法得到完全相反的結果,認为这是各種實验條件的微妙的綜合結果,現在還沒有得到統一的見解。
(4)水質:一般用于實验的水是自来水,用各種電解質和去離子水等作實验的目的在于研究水質的影響。
把電導率相等的三種溶液和去離子水作水電極使用時的水樹伸長比較。電解質溶液方面比去離子水的水樹伸長来得大的多,这三種電解質認为沒有多大差别。用同樣的電極的結構作實验,以氯化鈉、氯化鉀、自来水、去離子水作比較,水樹容易發生的順序是:電解質溶液、自来水、去離子水。還有得到水樹的伸長、形狀和電解質濃度有關的結果。
(5)絕緣材料:PE的密度、熔解指數(M.I.)和水樹進展的速度有關。一般PE的分子量和結晶度對水樹的進展特性沒有多大的影響。PE以外的有機絕緣材料中确實也發生過水樹。
(6)電極材料電極材料對水樹的影響,在實際電纜中從防止水樹的觀點看是很重要的。以碳黑紙、半導電性棉布帶、牛皮紙、珞珞(纖維質)紙、半導電性PE作式樣,在常溫下,外加60Hz、6kV電壓時,经100h後,除半導電性PE外,其它發生了水樹,其伸長程度沒有什麼差别。
一般水樹不發生在擠出半導電層,但當絕緣接口有凸出等缺陷存在時發生水樹。