发布时间:2024-07-09 浏览次数:1005
研究背景
研究内容
1) 多因子作用下EPDM老化机理
电热老化是矿用三元乙丙橡胶(EPDM)高压电缆绝缘老化的主要机理之一。在煤矿特殊工况下,电缆绝缘材料长期受到电场和热应力的共同作用,导致材料性能逐渐劣化。电热老化主要表现在以下几个方面:
热氧老化:在高温条件下,EPDM材料会发生热氧反应,产生羰基化合物,导致材料变硬、变脆,电导率增加,击穿强度降低。
电导特性变化:随着老化的进行,EPDM的电导率会逐渐增加,这与材料内部结构的变化有关,如分子链断裂和极性基团的增加。
物理性能退化:老化过程中,EPDM的断裂伸长率降低,硬度增加,这些物理性能的变化直接影响电缆的机械强度和柔韧性。
实验数据表明,在电热联合作用下,EPDM的老化速率显著加快。通过电热老化试验,发现绝缘材料表面颜色逐渐由白色变为棕色,绝缘层中出现粉末物质和孔洞,这些都是电热老化的直观表现。
机械应力老化是指电缆在煤矿井下移动或固定使用过程中,由于机械力的作用导致绝缘材料性能下降。机械应力老化主要包括以下几个方面:
分子链断裂:机械应力会导致EPDM分子链断裂,形成自由基,进而引发链反应,导致材料性能下降。
微孔和裂纹形成:长期的机械应力作用会在EPDM材料中形成微孔和裂纹,这些缺陷会加速水分子和氧气的渗透,进一步促进老化过程。
力学性能变化:机械应力作用下,EPDM的抗张强度和断裂伸长率会发生变化,影响电缆的机械稳定性和使用寿命。
研究表明,机械应力与电热老化因素相互作用,会加剧EPDM材料的老化程度。通过模拟煤矿井下的实际工况,对电缆进行机械应力老化试验,可以观察到材料性能的明显退化,为电缆的使用寿命预测和状态评估提供了重要依据。
2) 矿用高压电缆绝缘在线监测方法
3) 矿用高压电缆绝缘状态评估
随着在线监测、故障诊断和寿命评估等技术在矿用电气设备运维中逐渐应用,针对矿用高压电缆绝缘状态的分析方法正在从定期巡检向状态维修和预测性维护转变。矿用高压电缆绝缘状态评估方法多基于局部放电测量数据或相角解析图,并辅以卷积神经网络、粒子群算法、可拓理论、模糊神经网络、稀疏分解、深度森林等智能算法,实现了对电树枝、气隙、划痕、电痕、外力挤压等故障的评估。
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