热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材料性能的影响

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1、工学硕士学位论文热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材料性能的影响张健哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：TM215工学硕士学位论文热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材料性能的影响硕士研究生：张健导师：李长明申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM215DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEffectofThermalAgingonthePropertiesofWater-tree-retard

2、antXLPECableInsulationCandidate：ZhangjianSupervisor：LiChangmingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：HighVoltageandInsulationTechnologyDateofOralExamination：March,2018HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材

3、料性能的影响》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材料性能的影响》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定

4、，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日热老化对抗水树XLPE电缆绝缘材料性能的影响摘要由于交联聚乙烯（XLPE）具有优异的电气性能以及稳定的理化性能，其被广泛应用在中高压电缆中。随着XLPE绝缘电缆的长期使用，在热的长时间作用下，XLPE绝缘材料会发生降解，进而引起不可逆转的化学结构与形态上的变化。老化破坏了电缆的电性能并使

5、电缆绝缘逐渐失效，对社会和人身造成不可挽回的损失。所以，对抗水树XLPE电缆绝缘材料的热老化机理研究，是当前关注的热门课题之一。对该课题进行研究不但具有重要的科学研究意义，也会带来显著的经济效益与社会效益。本文以高压电缆XLPE绝缘材料为研究对象，选取130℃、140℃、150℃三个温度对陶氏抗水树XLPE、万马抗水树XLPE和普通XLPE进行加速热老化，对经历不同老化时间的XLPE试样进行红外光谱、凝胶含量、交流击穿强度、电导率、空间电荷、拉伸和热延伸测试，进而研究热老化对抗水树XLPE绝缘材料理化性能、电气性能和机械性能的影响，通过相关实验数据，分析热老化后性能

6、变化原因。由实验结果可知，在长时间热的作用下，热裂解反应以及再交联反应同时存在于XLPE绝缘材料中。在热老化初期，分子的再交联反应起主导作用，XLPE绝缘材料的理化性能、击穿特性、电导特性、空间电荷分布、机械性能等都未发生明显恶化；但在老化时间增加之后，热裂解反应占据了主导作用，此时热老化使材料的电气性能、理化性能和机械性能有了明显下降。关键词交联聚乙烯；抗水树；热老化；理化性能；电性能；机械性能IEffectofThermalAgingonthePropertiesofWater-tree-retardantXLPECableInsulationAbstractC

7、rosslinkedpolyethylene(XLPE)iswidelyusedinhighvoltagecablesbecauseofitsexcellentelectricalperformanceandstablephysicalandchemicalproperties.Withlong-termrunningofthecables,degradationofinsulatingmaterialswillhappenundertheactionoflongtimethermalstress,whichcausestheirreversiblechange