电晕你知道吗?港口设备10KV电缆产生电晕放电原因分析。

你知道吗?港口设备常年面对海风的浸蚀,大型机械设备的供电电缆井以及转接箱内容易受到环境因素的影响而产生电晕放电现象,放电现象如果不能及时的处理也是发生设备设施故障的主要因素之一。
电晕,指带电体表面在气体或液体介质中发生局部放电的现象,常发生在高压导线的周围和带电体的尖端附近,能产生臭氧、氧化氮等物质。电晕能消耗电能,并干扰无线电波。电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩——流注形式的稳定放电。
电晕放电现象及产生原因分析:
电晕是高压带点体表面向空气游离放电的现象。在正常气压和强度下,当高压带电体,达到电晕临界电压,或者其表面电场强度达到电晕电场强度时,空气中原有离子拥有足够的动能,撞击其他不带电分子,使后者也离子化,最后形成空气的部分带电,此时会看到带电体周围,出现蓝色的辉光放电现象,这就是电晕。当电极的曲率半径很小时,由于其附近的电场强度特别高,很容易发生电晕放电。

 

电晕产生的机理:

电晕即当电压应力超过某一临界值时,在绝缘系统中气体瞬时电离引起的一种局部放电现象。气体是电晕产生的根本条件之一,气体不导电,但是当气体间隙上施加电压达到一定值后,电流会突然剧增,从而使气体失去绝缘性能,产生自持放电现象,所以电晕产生有两个方面的因素,一是空气隙的存在,另一个就是电场强度超过了空气隙的击穿电压,在绝缘材料内部,电极之间都会存在一定的空气隙,当作用在这些空气隙上的电压应力超过气体的击穿电压时,气体就会被击穿,形成电晕。
最初局部的放电产生电火花烧蚀绝缘表面,同时产生臭氧和酸,对绝缘表面腐蚀作用,使得绝缘表面变得粗糙,这种腐蚀进入到绝缘体内部,但不会造成极具损坏,到了一定程度后会向外扩散,形成枝状生长的导电的通路,这些通路的壁会碳化,或者因为其中的气体高度电离所致。电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式,是不均匀电场的特种之一。它与其他形式的放电有本质的区别,电晕放电时的电流强度并不取决于电路中的阻抗,而取决于电极外气体空间的电导,这就取决于外部电压,电极形状,极间距离,气体性质和密度。通常开始出现电晕时称为电晕起始电压,它低于击穿电压,电场越不均匀,两者的差值越大,这些都将使设备元件老化,变质,高压开关柜关键设备性能也会随之降低,成为引起安全事故的主要因素。

 

电晕放电危害:

电晕是电力系统中主要的电能损耗的原因之一,其危害包括以下几点:

1、电晕放电会产生高频脉冲电流以及很多高次谐波,对无线电通讯造成干扰。

2、电晕放电使空气发生化学反应,产生臭氧氮氧化物等,臭氧、氮氧化物都使强氧化剂和腐蚀剂,会对固体介质和金属电极产生损伤和腐蚀

3、产生能量损耗


故障问题总结:

电缆终端三相分支在分别接引时,要注意相间距离,如距离过小,将会在最小距离处形成悬浮电位放电现象,对绝缘头外表产生电化学腐蚀。同时,空气,水,绝缘外表皮在电场放电中产生复杂的化学反应,产生电缆外绝缘皮腐蚀,留下白色或黑色的积污痕迹,但绝缘材料为有机材料,化学性能稳定,这种电腐蚀是轻微的,更多的是空气中的杂质产生的反应,擦去电腐蚀痕迹,绝缘外皮只有轻微的痕迹,单纯的电化学腐蚀在相当的一段时间内不会对主绝缘产生致命的破坏,但这属于电缆运行的不良状况,存在潜在的安全风险,需要采用增加线芯间距,或增加辅助绝缘层的方式进行处理。
热缩电缆头各相线芯之间要有足够距离,根据现场经验,至少在20mm以上,以保证不会发生悬浮电位放电。如果因为安装空间限制,不能满足间距的要求,应增加绝缘层的层数,提高绝缘裕度。
电缆导体用压接型接线端子和连接管压接质量要符合规范要求,否则会产生局部放电电晕现象,热缩电缆头必须避免磕碰伤,做好疏散弯曲应力工艺措施。除按要求按照疏散应力管外,可在整根主绝缘外均匀涂抹绝缘硅脂,电缆弯曲时使热缩绝缘层与主绝缘之间能够均匀滑动,避免出现皱褶。严格控制绝缘硅脂的绝缘性。

 

防范措施总结:

电缆终端安装时要防潮,不应在雨天,雾天大风电气时安装电缆头,平均气温低于零度时,要采取相关加热措施(如电缆线芯适当加热,套装产品前用电热风枪对电缆表面加热)。
电缆终端头的制作,必须有缓和电缆屏蔽端部电场集中的有效措施,尽量选用应力管电缆终端头附件,搭接可靠。电缆头制作时要保证有可靠的密封,因为制作电缆头时电缆外屏蔽切断后会引起切断处电场畸变,绝缘的电气性能要可靠,半导电屏蔽层要刮干净,外界的水及导电介质不得侵入,否则容易引起爬电。对热缩材料进行加热时,火力不要集中一点,尽量避免过热使套管变质,加热时应从热缩管中部均匀加热向两端收缩排除管内残留空气。
热缩电缆终端头长期运行,电缆绝缘层附件会慢慢变黑,应加强对电缆终端头的巡视检查,尤其是三岔口处的灰尘要及时清除,防患于未然。
电缆的固定:电缆头做好后安装接线时,电缆分支不能多次弯曲,扭转。电缆头与设备固定连接时,应尽量顺其自然,三相之间尽量不要交叉。不能使电缆头承受过大的外部扭力。因此,电缆从电缆沟穿管时,一定要在设备连接处的正下方,垂直并且固定牢固,不能让下部电缆斜扭,对三芯电缆,特别是大截面铜芯电缆必须保持足够的分相长度,也就是分支手套尽量靠下安装,同时三相线芯长度一定要测量准确,两个边相不能出现长短腿,对同一个间隔连接双电缆的情况尤其应该注意。否则,斜扭着的电缆会产生扭转力,长时间的机械应力,可能导致电缆头损坏。
电缆头与导体连接质量值得注意。因为,对电缆头要保证电缆和导体连接质量,首先要结构设计合理、简单、可靠。负荷电流的传导是靠电缆端子与导体端面的紧密接触完成的,而不是靠导体上的螺栓,在选择螺栓材质时,以不锈钢为好,铜质螺栓硬度不够,安装中容易滑扣,影响连接件的紧固。其次,在压接接线端子及装配时,必须保证接线端子平面与出线导体铜端面平行贴合,否则,紧固螺母时,需克服接线端子平面从倾斜到平行的扭转力,这就是有时感觉螺母已经拧紧或已达到规定力矩,但接线端子平面与导体铜端面压紧力仍未达到规定值的原因。最后,拧紧螺母时,一定要使用力矩扳手,按照工艺文件规定的力矩值上好螺母。

 

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