隨著柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展，高壓直流電力電纜在輸配電工程中有很多應(yīng)用，中間連接器是高壓直流電纜不可缺少的配件之一，其性能有利于運(yùn)輸和直流配電。氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的影響。傳統(tǒng)的直流輸電技術(shù)相比，直流電纜不需要承受柔性直流輸電中的反極性電壓，但疊加的直流過(guò)電壓對(duì)電纜絕緣有很大影響。何設(shè)計(jì)和制造滿足實(shí)際需求的高壓直流電纜中間連接器已成為當(dāng)前的熱門話題。

　　度;密封;電場(chǎng)分布;影響引言直流電纜接頭和交流電纜接頭在設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)上有很大的相似之處，但也存在很大差異。交流電壓的作用下，接頭絕緣中的電場(chǎng)是電容性分布的，并且材料的介電常數(shù)被認(rèn)為是恒定的，也就是說(shuō)它不會(huì)隨著因素的變化而變化。如電場(chǎng)強(qiáng)度和溫度。時(shí)，絕緣XLPE電纜主體的介電常數(shù)ε和絕緣體增強(qiáng)的有機(jī)硅橡膠不是很différente.En一般εXLPE/εSR≈1可以考慮和的分布雙層復(fù)合介質(zhì)中的電場(chǎng)相對(duì)均勻。直流電壓作用下，絕緣體中的電場(chǎng)呈電阻分布，絕緣材料的導(dǎo)電性受場(chǎng)強(qiáng)和溫度的影響很大，表現(xiàn)出嚴(yán)重的非線性。時(shí)，XLPE和SR的導(dǎo)電性也有很大差異：XLPE /？ SR≈1/ 100，雙層復(fù)合支撐體中的電場(chǎng)分布非常不相等。重要的是，在直流電壓的作用下，聚合物絕緣與電纜主絕緣之間的間隙以及由接頭加強(qiáng)的絕緣會(huì)積聚空間電荷，這將大大扭曲絕緣中的電場(chǎng)分布。突然電壓產(chǎn)生的疊加電場(chǎng)容易引起密封絕緣的放電或甚至斷裂。前，國(guó)內(nèi)外對(duì)高壓直流電纜中間接頭的研究主要集中在聚合物基絕緣材料的空間電荷問(wèn)題上。COMSOL用于許多關(guān)于聚合物絕緣中空間電荷形成和無(wú)機(jī)納米添加劑去除空間電荷機(jī)理的研究。- 多物理場(chǎng)軟件仿真分析了具有不同溫度梯度的DC 250 kV直流和超電流過(guò)壓直流電纜配件中的電場(chǎng)分布，為高壓直流電纜耦合的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
　　續(xù)電壓電場(chǎng)模擬分析復(fù)合絕緣中的場(chǎng)強(qiáng)基于材料的電導(dǎo)率分布。慮到XLPE和SR雙層介質(zhì)之間的電導(dǎo)率差異和其他條件，文章分析了這兩個(gè)因素的影響。勢(shì)線XLPE和SR不同導(dǎo)電率的當(dāng)介質(zhì)雙層的導(dǎo)電率差異很大的分布中，DC電場(chǎng)的在介質(zhì)中的分布極不均勻和與設(shè)置的電場(chǎng)的濃度變化絕緣材料。變?nèi)绻?XLPE？ SR，高壓屏蔽結(jié)束時(shí)的電場(chǎng)高度集中，錐形應(yīng)變根部的場(chǎng)強(qiáng)非常低;如果是XLPE?SR，應(yīng)力錐根部的電場(chǎng)高度集中，高壓屏蔽結(jié)束時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)很低。果？ XLPE =？ SR，高壓屏蔽端的電場(chǎng)仍然集中，但電場(chǎng)濃度明顯提高？ XLPE /？ SR = 1/100并且絕緣結(jié)構(gòu)中的電場(chǎng)分布相對(duì)均勻。此，在設(shè)計(jì)高壓直流電纜配件時(shí)，首先要確保所使用的XLPE和SR材料之間的導(dǎo)電率差異在允許范圍內(nèi)，然后確定可以使用的電場(chǎng)濃度的面積。據(jù)兩個(gè)電導(dǎo)率的比例出現(xiàn)在擬合中，然后使用相應(yīng)的值。整電場(chǎng)分布以使其盡可能均勻的措施。
　　度梯度對(duì)直流電壓分布的影響當(dāng)直流電纜處于負(fù)載下時(shí)，中心熱量在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生溫度梯度。于溫度和電場(chǎng)極大地影響聚合物材料的導(dǎo)電性，因此作為絕緣體中導(dǎo)電率分布的函數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)也將變化。低溫和低場(chǎng)強(qiáng)下，XLPE和SR材料的電導(dǎo)率差別不大，礦用電纜但隨著溫度和場(chǎng)強(qiáng)的增加，兩種材料之間的電導(dǎo)率差異可以達(dá)到6到7次。施加疊加的DC過(guò)電壓時(shí)，XLPE和SR絕緣體的內(nèi)表面的場(chǎng)強(qiáng)大于外表面的場(chǎng)強(qiáng)。接頭中最多出現(xiàn)三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)，即：壓接管末端的高壓篩內(nèi)面和SR端內(nèi)的壓接管，位于在XLPE應(yīng)變錐的根部?jī)?nèi)。中，壓接管末端的高壓屏蔽內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)最大，并且不隨過(guò)電壓和核心溫度的極性而變化。
　　于在2.2節(jié)的直流電壓下不會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，這可能是由于電場(chǎng)作為電導(dǎo)率的函數(shù)分布到直流電壓，而過(guò)電壓的電場(chǎng)是由分布引起的。力報(bào)告。沖擊電壓為正時(shí)，密封絕緣中的場(chǎng)強(qiáng)顯著大于負(fù)沖擊電壓的強(qiáng)度，并且當(dāng)正的疊加正電壓電壓起作用時(shí)，絕緣內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)隨著溫度的升高而降低。施加負(fù)沖擊電壓時(shí)，絕緣體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)隨著溫度的升高而增加。涌對(duì)XLPE / SR界面的切向場(chǎng)強(qiáng)有很大影響。t =0μs（僅施加DC電壓）時(shí)，界面的切向場(chǎng)強(qiáng)在高壓屏蔽端附近較大，而其他部分的值較小且分布更均勻。著時(shí)間的增加，浪涌突然增加，界面的切向場(chǎng)強(qiáng)也顯著增加，并在高壓屏蔽端和應(yīng)力錐根附近變形。過(guò)電壓達(dá)到峰值（t =3.5μs）時(shí)，界面切向場(chǎng)強(qiáng)也最大，然后逐漸減小。時(shí)，可以看出，疊加負(fù)沖擊電壓DC下界面切向場(chǎng)的強(qiáng)度低于直流正疊加電壓下的界面切向強(qiáng)度，這是由于當(dāng)過(guò)電壓為負(fù)時(shí)產(chǎn)生的切向場(chǎng)強(qiáng)度。流電壓僅在低溫和低場(chǎng)條件下產(chǎn)生，并且SR材料的電導(dǎo)率很好地適應(yīng)。而，電場(chǎng)的局部失真總是發(fā)生在高溫電纜連接和強(qiáng)大的領(lǐng)域。
　　了繼續(xù)在材料配方領(lǐng)域的研究。一方面，直流電壓作用下絕緣中的空間電荷也是電纜系統(tǒng)運(yùn)行的主要威脅。前，對(duì)系統(tǒng)中空間電荷的研究。纜絕緣主要集中在聚乙烯材料和硅橡膠材料的電纜配件上。于EPDM材料中的空間電荷特性的研究很少。此，更好的直流電纜附件只能根據(jù)不同溫度和電壓形式的空間電荷特性來(lái)設(shè)計(jì)。
　　論采用仿真分析方法，研究了不同溫度梯度下直流250 kV直流電纜接頭和疊加直流電涌的電場(chǎng)分布。研究得出以下結(jié)論：絕緣材料的導(dǎo)電性差異直接影響DC電纜連接中的電場(chǎng)均勻性和電場(chǎng)集中的位置。果是XLPE？ SR，電場(chǎng)主要集中在高壓屏蔽的末端;如果是XLPE？ SR，電場(chǎng)主要集中在應(yīng)力錐的根部;如果XLPE =？ SR，電場(chǎng)稍微聚焦到高壓屏蔽的末端，并且電場(chǎng)的分布相對(duì)較弱。便。纜接頭絕緣中的最大場(chǎng)強(qiáng)隨著溫度的升高而增加。T = 298 K時(shí)，最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在高壓屏蔽的末端，當(dāng)T = 333K和363K時(shí)，最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在應(yīng)力錐的根部。著溫度的升高，XLPE / SR界面處的切向場(chǎng)強(qiáng)度在高壓屏蔽端減小，而應(yīng)力錐根部附近的切向場(chǎng)強(qiáng)度顯著增加。施加疊加的DC過(guò)電壓時(shí)，電纜連接中最多出現(xiàn)三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)。

　　
　　中，壓接管末端的高壓屏蔽內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)最大，并且不隨脈沖電壓和核心溫度的極性而變化;當(dāng)疊加的正沖擊電壓起作用時(shí)，復(fù)合絕緣內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)隨溫度的增加而增加。施加DC疊加的負(fù)沖擊電壓時(shí)，復(fù)合絕緣內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)隨著溫度的升高而增加。
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