宫瑞磊
,
邱捷
,
王曙鸿
,
刘英
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2007.02.023
基于变分原理推导了非线性的时域有限元电场计算方程和稳态热场有限元方程,并引进了响应表面法,实现了响应表面法与时域有限元方法的结合,针对含非线性应力管(Stress Control Tube, SCT)的电缆终端,进行了材料和结构的参数优化.优化后的结果表明,终端体积达到最小,使用的材料明显减少;损耗明显减少,终端中各部分运行时的温度明显降低,利用响应表面法和有限元相结合的优化方法对电缆终端的设计是可行的.
关键词:
非线性电场
,
时域有限元
,
热场
,
优化
,
响应表面法
,
电缆终端
,
应力管
吴科
,
马春亮
,
周凯
,
万利
绝缘材料
为研究电缆终端主绝缘含气隙缺陷下的局部放电(PD)及缺陷表面的形貌特征，通过在10 kV电缆终端上制作典型的气隙缺陷，利用电缆附件电热老化平台模拟终端的实际运行工况并加速老化，利用罗戈夫基线圈传感器提取终端在不同老化时刻下的PD数据，并用扫描电镜（SEM）对气隙缺陷的表面形貌特征进行观察。结合气隙缺陷内部的电场分布进一步分析终端PD的发展规律。结果表明：电缆终端的PD及气隙缺陷表面的形貌特征在不同老化时刻下呈现明显差异，缺陷表面XLPE的碳化过程提高了气隙缺陷的表面电导率，加快了缺陷表面电荷的耗散速度。
关键词:
电缆终端
,
气隙缺陷
,
局部放电
,
电场分布
,
表面电导率
宫瑞磊
,
邱捷
,
王曙鸿
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2006.01.009
基于变分原理推导了非线性的时域有限元电场计算方程和稳态热场有限元方程,并分别利用商用软件Integrated Engineering Software和有温度分布解析解的轴对称电缆结构验证了编制程序的正确性.然后,利用该方法分析了含线性、非线性以及复合结构的应力管时的电缆终端电场和热场分布.分析结果表明,线性、非线性以及复合结构的应力管在均匀电缆终端的场强分布时,适当的选择其结构和材料的参数都能很好的均匀终端的场强分布,但含非线性应力管的电缆终端的损耗和温升远小于含线性以及复合结构应力管的电缆终端.这为冷缩式电缆终端设计提供了一个指导方向.
关键词:
电缆终端
,
非线性
,
时域有限元方法
,
应力管
张龙
,
张伟
,
李锐鹏
,
李洪杰
绝缘材料
基于时谐电场的理论知识，以ANSYS为有限元求解工具，建立工频电压下的XLPE电缆终端数值计算模型。分析了介质介电常数和电阻率对电场分布的影响，分别计算了电缆终端无应力管、有空气隙、有金属微粒、钢针扎入这4种缺陷内部电场的分布情况，并研究了电场畸变与缺陷位置的对应关系。通过使用工频电压对4种电缆终端缺陷的局部放电进行测试，结果表明该电场模型能够对实际电缆终端进行仿真分析。
关键词:
电缆终端
,
时谐电场
,
典型缺陷
,
有限元方法
,
局部放电
刘乐
,
张昊翔
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2006.01.012
在对电缆终端的尺寸参数和材料特性进行优化时,若目标函数和约束条件不存在显示函数关系,需采用随机类优化算法进行多次有限元求解,从而产生优化过程迭代次数多、计算效率低的问题.文章使用响应表面法(RSM)先构建出较精确的响应表面模型,以显示的函数表达式描述出目标函数和约束条件与设计变量的关系,然后采用优化算法对含有非线性约束的优化问题进行求解.这样的优化过程大大减少了有限元计算次数,提高了计算效率.
关键词:
电缆终端
,
优化设计
,
响应表面法
,
有限元
滕玉平
,
肖立业
,
戴少涛
,
项冰仑
,
李爱英
,
薛天军
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2005.01.018
在26篇文献的基础上综述了超导电缆本体及终端结构和绝缘特点.分析了不同绝缘结构的特点及主要绝缘材料常温和低温条件下的电气及机械性能.固体绝缘在低温下具有更优异的电气性能,但机械性能下降.EPR绝缘在液氮低温下的机械性能优于同条件下PE及XLPE的性能.液氮浸渍复合绝缘结构较易产生局部放电,纤维基绝缘材料的耐局部放电性能比薄膜材料差.提高液氮浸渍复合绝缘中液氮的压力可提高绝缘层局部放电的起始放电电压.
关键词:
高温超导电缆
,
绝缘
,
绝缘材料
,
低温
,
局部放电
,
电缆终端
万利
,
周凯
,
蔡钢
,
刘曦
绝缘材料
为研究气隙缺陷导致交联聚乙烯(XLPE)电缆终端绝缘破坏的机理,对内部设置气隙缺陷的XLPE电缆终端进行电热老化实验与局部放电(PD)检测实验,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析老化前后气隙的表面形态及元素组成.结果表明:XLPE电缆终端绝缘内部的气隙缺陷在运行条件下PD迅速发展并表现出显著的阶段性特征,气隙通道的快速击穿与气隙接触点周围的气孔受电场应力作用而扩张的关系密切,接触点经放电烧蚀逐渐形成碳颗粒.
关键词:
电缆终端
,
气隙缺陷
,
局部放电
,
表面形态
,
放电烧蚀
