低溫環境下交聯聚乙烯電樹枝生長特性

以下為一套低溫杜瓦係統，以模擬特殊的低溫工作環境。搭建了電樹枝生長電光聯合觀測實驗平台。

                                                                                                      

在實驗過程中發現了4種形狀的典型樹，分別為叢林狀、樹枝狀、停滯型和樹枝−藤枝狀。電樹枝的形狀隨著溫度變化而變化。

不同溫度下的典型電樹枝形態(12kV/300Hz)

對XLPE在不同低溫環境下的電樹枝發展過程的生長速率、累積損傷進行了分析，發現不同溫度和不同形狀電樹枝的生長過程也不同，使XLPE內部電樹枝的生長規律更加直觀。

研究發現，隨著溫度的降低，電樹枝的生長速率明顯降低。不同溫度和不同形狀電樹枝的生長過程也不同。根據生長速率，將30℃溫度下的叢林狀、-90℃溫度下的樹枝﹣藤枝狀和﹣196℃溫度下的樹枝狀電樹枝生長過程分為3個階段。而同為樹枝狀電樹枝，-30℃溫度下引發的樹枝狀電樹枝隻有2個階段。-90℃溫度下引發的停滯型電樹枝也隻有2個階段。

目前為止，對低溫環境下的聚合物絕緣電樹枝特性鮮有研究。本文通過對XLPE在低溫環境下的電樹枝生長參數進行分析，研究低溫溫度梯度下絕緣本體老化特性。分析低溫環境對老化發展過程的影響作用，研究低溫環境對電纜本體絕緣擊穿特性的影響，量化造成絕緣破壞的原因。為揭示絕緣材料老化破壞發展過程中微觀層麵的變化機理和規律打下基礎。

（一）高壓直流電纜在運行過程中在導線周圍會存在一個恒定方向磁場，磁場的存在會影響絕緣材料的擊穿特性。研究電場、磁場共同作用下聚合物中電樹枝生長特性。

（二）納米填充是提高絕緣材料電氣性能的有效途徑，研究如何實現通過納米複合技術改善直流高壓下電纜絕緣內部的老化和破壞特性，建立納米無機粒子對固體絕緣老化擊穿等的調控理論。