李天华
- 作品数：15 被引量：94H指数：7
- 供职机构：四川大学电气信息学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术电气工程化学工程更多>>
- 有机硅水树修复对交联聚乙烯电缆绝缘理化性能的影响被引量：4
- 2016年
- 为了研究电缆水树修复技术的长期作用效果,采用水针电极老化法获得水树老化交联聚乙烯(XLPE)电缆样本,对其中一组样本进行注入式修复,另一组不做处理,然后对两组样本同时进行电热老化实验,对比分析两组样本的微观结构和理化性能变化。显微镜观测结果表明,电热老化相同时间后,修复样本水树区域有修复生成的填充物存在。差示扫描量热(DSC)结果表明,电热老化使得XLPE熔程变窄,结晶度变小,电热老化相同时间后,修复样本的熔程和结晶度均大于未修复样本,并且修复样本的结晶速率大于未修复样本。分析认为修复液与水分子反应的生成物有效填充修复了水树空洞,并进一步限制了水分子的扩散迁移,一定程度上减缓了老化对材料的破坏。
- 杨明亮周凯黄明李康乐李天华陈讴
- 关键词：交联聚乙烯水树电热老化理化性能
- 长链硅烷修复液对水树老化电缆修复效果长期性的影响研究被引量：5
- 2020年
- 为了研究长链硅烷修复液对水树老化交联聚乙烯(XLPE)电缆电气性能提升的长期性效果,对用两种不同配方修复液修复的水树电缆样本和未修复的水树电缆样本进行电热老化,随后结合击穿电压测试、扫描电镜观测和红外光谱测试,分析老化后电缆的电气性能及绝缘微观结构的变化情况。结果表明:电热协同老化35天后,修复样本的水树长度明显小于未修复的水树样本,且添加了长链硅烷的修复样本水树长度最小。修复后电缆样本的击穿电压明显高于未修复样本,且添加了长链硅烷的修复样本击穿电压最大。添加长链硅烷成分的修复液能更好地保留在水树老化区域,能更有效地抑制水树的生长,具有更好的长期性效果。
- 尹游周凯陈泽龙李天华李诗雨
- 关键词：交联聚乙烯电缆水树老化
- 离子迁移特性对水树微观结构的影响被引量：8
- 2019年
- 为了揭示离子对交流交联聚乙烯(XLPE)电力电缆中水树生长特性的影响,观察了采用不同离子的电解质溶液老化后水树的微观结构,并提出一种离子的迁移特性影响水树生长的可能解释。对XLPE样本在浓度为0.1 mol/L的氯化钠、氯化钾溶液中进行加速水树老化实验,观察水树形态与微观结构,并进行红外光谱测试,依据观察到的水树结构进行建模仿真与分析。研究结果表明:相比氯化钾溶液,氯化钠溶液老化后呈现水树长度较长、水树枝宽度较小的特点,同时水树内部的微孔较小;红外光谱结果从整体角度得出氯化钠溶液老化后的水树老化更为严重;水树区域存在电场屏蔽现象,其内部的电场强度比水树枝前端及两侧低,且氯化钠溶液老化后的水树前端电场比氯化钾溶液的强;在XLPE样本中氯化钠溶液的迁移速度快且水树前端的电场强度大,则水树生长速度快,内部微孔等的生长时间受限于水树生长速度,因此氯化钠溶液老化后水树的微孔小、水树枝细。所以在溶液的离子浓度相同时,离子迁移速度快的水树长度长,但水树内部微孔小、水树枝较细。
- 周凯李天华朱光亚何珉张春烁陈泽龙
- 关键词：交联聚乙烯电力电缆水树微观结构
- 基于双电层理论的正/负极性直流电场下水树生长特性被引量：4
- 2017年
- 为了揭示直流电场下交联聚乙烯(XLPE)电力电缆中水树生长特性与直流电场极性的关系,进行了XLPE样本正/负极性直流电场下加速水树老化实验,分析了不同极性直流电场下XLPE/溶液界面结构对离子、水分向XLPE材料中迁移过程的影响,并进行了不同极性直流电场下水树区域的仿真分析,提出了直流电场极性影响水树生长特性的一种可能解释。研究结果表明:水树在负极性直流电场下比正极性直流电场下更长、老化更严重;在负极性直流电场下由于迁移至XLPE样本表面的氯离子存在特性吸附现象,界面结构中没有水偶极层阻碍氯离子进入XLPE材料中,所以迁移进入XLPE材料的离子、水分含量比正极性直流电场下更大;负极性直流电场下水树区域中有较多的离子、水分,使水树前端电场强度更大,有利于水树生长。因此基于XLPE/溶液界面结构的双电层理论分析,水树生长存在负极性直流电场下比正极性直流电场下长度更长、老化更为严重的现象。
- 周凯李天华杨明亮黄明朱光亚
- 关键词：交联聚乙烯直流电场水树离子双电层
- XLPE水树老化电缆的绝缘修复技术综述被引量：9
- 2018年
- 交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的水树老化是导致其绝缘水平下降与运行寿命缩短的主要因素之一,随着电缆敷设里程与运行年限的不断增加,城市电网中因水树而导致的电缆"老龄化"问题也日益突出。而绝缘修复技术能够明显提升水树老化电缆的绝缘性能,延长其使用寿命。本文阐述了绝缘修复技术的原理、应用优势,回顾了修复技术的发展历程,介绍了修复技术的成功应用案例,分析了大规模使用修复技术亟待解决的问题,以期对修复技术的未来发展与工业应用提供借鉴。
- 陈泽龙周凯尹游李天华
- 关键词：交联聚乙烯电缆水树绝缘老化
- 从离子本性角度分析不同酸碱环境下XLPE电缆水树生长特性被引量：10
- 2020年
- 为了研究不同酸碱环境对XLPE电缆水树生长的影响,将XLPE电缆置于不同pH(pH=1、p H=5、pH=7、pH=9、pH=13)环境下进行水树老化实验。老化结束后,利用光学显微镜观察对比不同pH值老化环境下水树微观形态,并分别统计水树长度。实验结果表明:酸性环境和碱性环境均有利于水树的生长。就水树枝平均长度(Lav)而言,Lav(pH=1)>Lav(pH=13)>Lav(pH=5)>Lav(pH=9)>Lav(pH=7);中性环境(pH=7)下水树区染色深,分枝状明显;酸性环境(pH=1、pH=5)和碱性环境(pH=9、p H=13)下,水树区染色较浅,分枝状不明显。从离子本性角度对以上实验结果提出一种可能的解释:离子对水树老化过程起着重要作用,水溶液中的H+和OH-具有特殊的迁移方式,其离子淌度比一般离子要大很多,对材料化学键和分子链的破坏作用更强,引起的水树老化现象更严重;Na+和Cl-的离子半径更大,XLPE分子链断裂后形成的裂纹和孔洞更大,导致水树区域染色更深。
- 张春烁周凯李天华万航龚军陈泽龙
- 关键词：XLPE电缆水树离子淌度离子半径
- 电场对水树老化XLPE电缆修复效果的影响被引量：6
- 2017年
- 为提高水树老化交联聚乙烯(XLPE)电缆注入式修复效果,研究了在施加不同电场时,水树老化XLPE电缆的注入式修复效果,以获得较好的修复方式。将水树老化后的电缆样本分别在不施加电压、施加直流正极性电压、直流负极性电压以及施加工频交流电压的情况下进行注入式绝缘修复。注入式修复期间,测量4组电缆样本的泄漏电流并对电缆样品切片后进行扫描电子显微镜观测。结果表明,注入式修复时施加电压明显提高了电缆的修复效果,而施加直流正极性电压时,修复液与水反应后的生成物颗粒团聚小,在水树区域分布均匀,注入修复液后4 h水树老化XLPE电缆的泄露电流下降至10μA,修复效果在4组样本中最优。
- 陈讴周凯李天华陈泽龙黄科荣
- 关键词：交联聚乙烯电缆电场水树老化
- 基于超低频介损老化电缆绝缘修复效果评估被引量：3
- 2018年
- 采用超低频介损测试对一批在运和退运电缆进行状态评估,注入修复液修复后测试,老化电缆tanδ平均值明显偏大,tanδ变化率和时间稳定性有所升高。老化电缆修复后,其tanδ平均值降低为修复前的5%~67%,同时电缆老化状态测试结果不会恶化。
- 李巍巍杨琳朱轲杨舟刘毅李欢李天华周凯
- 关键词：XLPE电缆
- 电树向水树转化过程中的生长特性被引量：7
- 2018年
- 交联聚乙烯(XLPE)电力电缆中生长的电树存在向水树转化的可能性。本研究依据观察到的电树向水树转化现象进行有限元电场仿真,对电树向水树转化的特性及其机理进行了讨论。将电缆样本在交流恒压下进行电树引发实验,在样本引发电树后对其进行加速水树老化实验,通过显微镜观察样本切片中电树向水树转化的特点。基于电场仿真结果并结合实际电缆运行情况,分析了电树向水树转化的特性和机理。结果表明:电树的分枝结构在电树发展过程中起到了一定的电场屏蔽作用。在极度潮湿的环境下,水分受介电电泳力作用向电树枝尖端迁移并填充电树通道,为较低场强下水树的生长提供了条件。湿润的水树包围电树后,水树尖端成为场强集中区域,但削弱了电树尖端电场,抑制了电树的发展,一定程度上减缓了电缆绝缘的劣化。
- 李天华周凯黄明张春烁朱光亚陈泽龙
- 关键词：XLPE电力电缆电树水树
- XLPE粘弹性与水树自恢复后微观形貌变化的关联被引量：6
- 2019年
- 为研究交联聚乙烯(XLPE)绝缘内部水树自恢复后的微观形貌变化与其粘弹性对水树自恢复的影响机制,室温下(20℃)对2组XLPE样本分别施加有效电压老化时间均为21天的持续性老化与周期性老化。实验结果发现:相较于持续性老化样本,周期性老化样本中水树产生了自恢复现象,其水树样本尺寸较短,而扫描电镜(SEM)观察到其水树区域的微孔却尺寸相对较大,分布也较为密集。通过动态热机械分析(DMA)测试和电场仿真,表明交变电场下XLPE内部弹性能量的不断累积与形变的逐渐增大,直至超过其弹性极限时将导致水树生长。周期性电压老化下的水树样本在撤去电压后,水分逐渐渗出水树区域,储存在水树通道和微孔内部的弹性能量逐渐消失,从而导致其水树尺寸明显小于持续电压老化下的水树样本。此外,老化过程中,水分多次重复进出已有的水树区域,对周围的XLPE基体造成机械疲劳损伤,是导致周期性老化样本水树区域微孔尺寸较大,分布密集的原因。
- 陈泽龙周凯李天华尹游朱光亚
- 关键词：交联聚乙烯水树自恢复微观结构粘弹性
