[发明专利]一种高温超导电缆终端放电特性改进方法

说明书

本发明公开一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，主要步骤包括：首先采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；其次，搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮；最后，分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验。本发明在施加不同电源形式的叠加电源情形下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂试样依然有明显提高。

技术领域

本发明属于高压设备技术领域，具体涉及一种基于非线性环氧树脂的高温超导电缆终端放电特性改进方法。

背景技术

高温超导(High Temperature Superconducting,HTS)电缆凭借其相比于传统传输线路输送容量大、损耗低等优点发展迅速。环氧树脂因其优异的机械性能和绝缘性能被选作高温超导电缆终端的主绝缘材料。附图1所示为高温超导电缆终端剖面图，绝缘故障主要沿着图中的三条路径发生。本文主要研究的是路径C：液氮中的沿面放电情况。液固界面的沿面放电是直流高温超导(High Temperature Superconducting,HTS)电缆终端的主要绝缘故障。因此本发明提出了一种用非线性电导环氧树脂替换传统环氧树脂的方法。将传统环氧树脂替换为非线性电导环氧树脂绝缘后，施加不同电源极性下放电特性均得到显著改善，液氮中沿面放电电压提升50％。实验结果证明应用非线性电导环氧树脂提高沿面放电电压的可行性，有望在直流高温超导电缆终端中得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于利用非线性电导环氧树脂提高直流高温超导电缆终端中沿面放电电压，改善放电特性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，包括如下步骤：

1)采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；

2)搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮；

3)分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验，直流±12kV前升压速度为0.1kV/s，直流到达±12kV后升压速度为0.05kV/s，直到放电发生为止，记录液氮下试样的放电电压。

有益效果

由附图2可见，在液氮环境下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂均有显著提高，尤其是在施加负脉冲电源情况下，放电电压由原来的-17.4kV升高到-25kV，放电电压提升50％。由附图3可见，在施加不同电源形式的叠加电源情形下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂试样依然有明显提高。因此本改进方法有望在高温超导电缆终端中得到广泛应用。

附图说明

图1高温超导电缆终端剖面图。

图2施加不同电源下试样的放电电压：

(a)正电压；(b)负电压。

图3施加叠加电源下试样的放电电压：

(a)正直流+正脉冲；(b)负直流+负脉冲。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。