220kV电缆接头电热耦合场及常见缺陷影响分析

摘要

高压电缆接头是电缆系统运行中的薄弱环节,容易发生故障.主要原因是接头运行时场强高,内部缺陷造成场强更加集中,局部温度异常,偏离正常工作范围,导致结构电气特性低于原有设计标准,恶化到一定程度即发生击穿或闪络.为了探索影响接头内部电场和温度场分布的主要因素,为接头内部结构设计提供参考依据,运用ANSYS有限元软件对电缆接头内部热电耦合场进行了仿真分析.文献表明,电缆接头内部电场和温度场是相互耦合的,通过分析由电场产生的热源,确定耦合场的纽带连接公式,采用ANSYS软件对接头进行热电耦合场仿真分析,分别研究了电缆接头在正常工作状态、绝缘材料存在杂质颗粒、应力锥表面存在毛刺突起、内部绝缘材料老化时的热电场分布特性.结果显示,接头内部绝缘材料老化以及存在杂质颗粒均会导致结构温度偏高,不同程度的影响接头内部的热电性能,严重时可导致接头故障.