作者：苏淮北，曹俊，沈鑫，吴建东，尹毅

 

作者介绍：

 

苏淮北(1997)，男，上海交通大学硕士研究生，主要从事绝缘材料性能测试方面的研究工作，shb462399@sjtu.edu.cn；

 

通信作者：吴建东(1982)，男，博士，副研究员，主要从事电力设备绝缘性能检测和状态评估研究，jdwu@sjtu.edu.cn。

 

 

引文信息：

 

苏淮北,曹俊,沈鑫,等.基于超低频场空间电荷响应的电缆状态评估[J].中国电机工程学报,2022, 42(4):1235-1242.

 

SU Huaibei, CAO Jun, SHEN Xin，et al.Cable State Assessment Technology Based on Space Charge Behavior under Very-Low Frequency Field[J]．Proceedings of the CSEE2022, 42(4):1235-1242 (in Chinese)．

 

 

摘要：为评估超低频电场检测下电缆的绝缘状态，通过检测不同老化状态交联聚乙烯在50、0.1和0.01Hz正弦场下的空间电荷响应，分析超低频检测中空间电荷积累的电场阈值，并结合其理化和工频击穿等性能，探讨基于超低频场空间电荷响应的绝缘状态评估方法。结果表明：试样在50Hz电场下，未出现空间电荷积累的阈值电场，但0.1和0.01Hz电场下出现了阈值电场，其值约为10～15kV/mm。超低频电场下超过阈值电场后的180°相位处的平均体电荷密度和平均相位体电荷密度均明显增大，这主要与超低频场下有效作用电场的持续时间相关。在0.01Hz电场下老化试样的平均相位体电荷密度明显下降，试样表面侧的空间电荷由未老化时的异极性转为同极性，且其连续分布区域远大于未老化试样。这可能与老化后深陷阱量减少和浅陷阱量增多相关，两者均增大了电荷迁移率，抑制了空间电荷积累。随着老化程度的加深，试样在0.01Hz电场下的平均相位体电荷密度和击穿场强明显下降，这表明试样老化状态可由超低频场下的空间电荷表征。在采用超低频场空间电荷特性进行绝缘状态评估时，应综合空间电荷的积累量、极化和分布范围，结果可为超低频电场下电缆绝缘状态评估提供一定的理论基础。