电树向水树转化过程中的生长特性

李天华¹，周凯¹，黄明²，张春烁¹，朱光亚¹，陈泽龙¹

1. 四川大学电气信息学院2. 国网江西省电力公司南昌供电分公司

摘 要：交联聚乙烯(XLPE)电力电缆中生长的电树存在向水树转化的可能性。本研究依据观察到的电树向水树转化现象进行有限元电场仿真,对电树向水树转化的特性及其机理进行了讨论。将电缆样本在交流恒压下进行电树引发实验,在样本引发电树后对其进行加速水树老化实验,通过显微镜观察样本切片中电树向水树转化的特点。基于电场仿真结果并结合实际电缆运行情况,分析了电树向水树转化的特性和机理。结果表明:电树的分枝结构在电树发展过程中起到了一定的电场屏蔽作用。在极度潮湿的环境下,水分受介电电泳力作用向电树枝尖端迁移并填充电树通道,为较低场强下水树的生长提供了条件。湿润的水树包围电树后,水树尖端成为场强集中区域,但削弱了电树尖端电场,抑制了电树的发展,一定程度上减缓了电缆绝缘的劣化。

关键词：XLPE;电力电缆;电树;水树;电场屏蔽;