低压电缆绝缘热氧老化过程中介电响应的Davidson-Cole分析

摘要

基于Davidson-Cole模型提取极化响应的弛豫强度、弛豫时间及电导损耗等特征量,分析热氧老化过程中核级低压电缆绝缘各特征量的变化规律,阐明老化过程中微观与宏观性能下降的一致性。首先在165℃下对试样进行人工加速老化实验,获得不同劣化程度的试样,测试老化过程中试样理化特性、力学特性与介电响应的变化规律,发现老化过程中试样发生再交联反应,老化后期氧化反应加速进行;然后利用Davidson-Cole介电模型提取弛豫与电导特征参数,发现分子链段运动弛豫强度Δεα、热离子弛豫强度Δεδ与直流电导率σ_(dc)随老化时间增加呈逐渐下降趋势,老化504 h后,氧化反应的加速进行减缓了Δεα与σ_(dc)的下降,再交联反应对特征参数的变化起主导作用;最后对介电模型特征参数Δεα、Δεδ、σ_(dc)与断裂伸长率进行初步拟合,结果显示Δεα、Δεδ和σ_(dc)与断裂伸长率呈正相关,可见频域介电谱的定量分析可应用于低压电缆老化状态评估。