25、电力电缆与逆变器相关特性研究

电力电缆与逆变器相关特性研究

1 局部放电与电缆老化机制

局部放电（PD）是衡量电气老化程度、温度及其他影响绝缘中夹杂物形成和发展因素的指标。研究对PD发展过程、老化机制和电气击穿的规律性进行了论证，提出了确定“夹杂物”几何特性的依赖关系，即夹杂物中PD的幅值与其放电面积之间的关系。

通过公式可以根据点火电压（$U_v$）确定夹杂物的厚度，视在PD幅值（$q$）则对应其放电面积。相关公式如下：
- $U_{bv} = U_m\frac{\epsilon h_i}{h + (\epsilon - 1)h_i}$
- $q = U_{bv}\frac{\epsilon \epsilon_0 S_i}{h - h_i}$
其中，$S_i = \pi \cdot a \cdot b$（$a$、$b$为椭圆的几何参数），$U_m$为电缆芯中的电压，$U_{bv}$为气体导通的击穿电压，$\epsilon_0 = 8.85×10^{-12} F m^{-1}$，$\epsilon_{mi} = 2, 3$，$S_i$为气体夹杂物面积，$h_i$为夹杂物厚度，$h$为主绝缘的径向距离。

2 电场强度与击穿时间的实验研究

基于热涨落理论，对电场强度与击穿时间的依赖关系进行了实验研究。结果表明，随着电场强度的增加，平均击穿时间呈指数下降。当温度从$T_1 = 80 °C$升高到$T_2 = 100 °C$时，依赖曲线下移，平均击穿时间急剧指数下降，这证实了热涨落理论可用于确定电力电缆线路的资源。

以下是不同温度下电场强度与击穿时间关系的简单示意表格：
| 温度（°C） | 电场强度增加趋势 | 击穿时间变化趋势 |