基于COMSOL的电缆中间接头绝缘缺陷电场分析

赵筱赫 [1], 万留杰 [1], 李士强 [1],
[1] 中国科学院电工研究所
发布日期 2019

电缆中间接头作为电力电缆中最脆弱的单元,电力系统70%以上的故障是由于接头缺陷或局部放电引起的。其主要原因则是接头制作缺陷导致的电场分布异常,从而引起局部放电造成绝缘层破坏。长距输电中,电缆中间接头一般为现场制作,其工作环境与设备比较简陋,常见的与工艺有关的缺陷主要有绝缘层环剥刀痕、导体表面黏附金属颗粒、导电颗粒混入绝缘层等。因此分析不同缺陷情况下电缆中间接头的电场分布,对改进电缆接头工艺,预防接头故障具有重要意义。本文根据电缆结构的对称性,在COMSOL Multiphisics中建立二维轴对称模型,在静电模块下计算不同工艺缺陷下的电场分布,说明不同故障下对电场分布的影响。 计算结果表明,电缆接头的工艺缺陷均会引起缺陷处电场强度的异常增大,而局部电场过强将可能引发局部放电,甚至造成输电线路故障。因此,提高电缆中间接头制作工艺,加强电缆接头局部放电检测能够有效提高电缆线路的输电可靠性。

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