电力论文哪里有？论文研究的对象为靠近电缆内屏蔽层处的 XLPE 绝缘材料，未对中间层以及靠外层的电缆绝缘劣化情况进行研究。因此，研究 XLPE 绝缘不同厚度的劣化情况可进一步完善实际电缆劣化机理。
1 绪论
1.2 国内外研究现状概述
长期服役交联聚乙烯电缆的老化是热氧耦合、电热耦合及诸多外环境因素共同作用的结果[5]。服役交联聚乙烯电缆，在热氧老化、电树枝劣化、空间电荷注入等多因素作用下使材料本体绝缘劣化，会导致不可逆老化损伤[6-8]。其中，正常运行电缆长期承受着电缆内部热量，同时，短路事故及电流过载等暂态过程也会因电阻热效应导致交联聚乙烯发生热氧劣化分解、热系数膨胀等物化反应，其微观、介观和宏观均会产生变化[9-12]。综合对热氧老化作用下交联聚乙烯电缆电气性能展开研究，以探索交联聚乙烯绝缘劣化机理具有十分重要的意义。
1.2.1 XLPE 劣化过程中微观结构变化特性研究现状
交联聚乙烯宏观性能直接取决其微观结构特性影响，而介观是衔接微观与宏观的桥梁。国内外学者对半结晶高聚物微观及聚集态结构、介电特性和宏观性能等方面开展了大量的研究工作。
钟力生等学者[13]研究了不同电缆本体径向尺寸对交联聚乙烯球晶尺寸及结晶度等参数影响，研究发现中部试样绝缘性能较其他位置的差，其归因于交联聚乙烯电缆生产过程中，中层绝缘所处温度最低，导致材料局部结晶畸变，球晶尺寸不均。H.Z.Li 等学者[14]认为交联聚乙烯热老化主要分成两个阶段，即老化初期材料绝缘特性劣化不严重；绝缘内部结晶会随老化时间的增加而逐渐被破坏，电子在晶区的迁移率升高，绝缘特性明显下降，羰基含量明显增加，XLPE 微观形貌遭到严重的破坏。
李欢等学者[15-17]认为电缆缺陷主要来源于生产、运输及安装过程中。其团队研究发现电缆生产阶段温度分布不均导致材料本体球晶形态不完善，在晶相/非晶相界面处易存在部分缺陷，导致本体微观特性发生改变；不均匀结晶也会在材料本体产生残存应力。同时，运输过程中受力变形、刮擦及安装过程中外力损耗均可导致宏观结构缺陷，在绝缘体内引入空隙、气泡等杂质从而易于局部碳化通道形成。Kemari 等学者[18]认为，交联聚乙烯中老化的物质是主链化学键(C-C)或侧链 (C-H)键氧化反应；另外，热氧作用导致交联聚乙烯微观形貌劣化、介电损耗增加。
3 长期服役 XLPE 试样理化性能分析
3.1 红外光谱分析
论文通过 FTIR 测试研究了不同运行年限电缆切片分子结构及化学基团。XLPE 电缆绝缘在长期服役过程中会发生不同程度劣化，劣化的过程包括物理劣化和化学劣化等，在电热耦合机理作用下会产生一系列反应从而生成新的基团。因此，通过傅里叶变换红外光谱仪，测定特定频率下 XLPE 切片试样对光的吸收率，可获知不同服役年限试样的分子结构和理化官能团信息。图 3-1 为不同试样红外光谱测试图。在 718 cm-1、1470 cm-1、2848 cm-1与 2951 cm-1都出现明显的特征吸收峰，同红外光谱特征库进行对比，均为不同震动模式下亚甲基(-CH2-)振动吸收峰，其依次为-CH2-平面摇摆震动、-CH2-变角振动峰、-CH2-对称伸缩振动峰与-CH2-反对称伸缩振动峰，这些均为 XLPE 绝缘的最具特征官能团。
5 长期服役 XLPE 试样宏观特性及劣化机理分析
5.1 工频击穿测试分析
击穿一般发生在材料局部绝缘性能较弱的区域，因此实验结果具有分散性大的特征。为了更好地表征击穿测试结果的可靠性，论文采用了威布尔分布[44](Weibull distribution)数学统计法，该方法作为可靠性分析的理论基础已经得到了广泛的应用。
对工频击穿实验数据进行处理，以 lnE 为横坐标，ln(-ln(1-F))为纵坐标进行绘图，如图 5-1 所示。分别对三个样品的数据进行线性拟合，可获得尺寸参数 α 和形状参数 β，如表 5-1。尺寸参数是用来表征本征击穿强度的大小。形状参数则是说明本征击穿强度的分散性，其值越大则代表数据可靠性较高。
5.2 长期服役 XLPE 试样劣化与介质声速的关联性
5.2.1 长期服役 XLPE 试样劣化规律
论文基于长期备用电缆以及长期服役 15 和 30 年的电缆进行了实验性探究。通过三、四章对不同服役年限电缆的理化性能和介电性能进行了实验性研究。发现长期备用电缆与长期服役电缆的劣化规律有所差异。
XLPE 是由低密度聚乙烯(LDPE)与交联剂混合发生交联反应后的产物，材料内部主要以碳碳双键(C=C)和碳氢(C=H)的形式构成了规则有序的分子结构。当材料内部有氧基团的产生时，表明 XLPE 内部发生了热氧老化等反应。因此，羰基指数常被用来表征聚合物热氧老化的程度。论文就 0a、15a、30a 试样进行 FTIR 测试并计算了各自的羰基指数，其结果表明，15a 试样的羰基指数最高，代表绝缘热氧老化最为严重，其次是 0a 和 30a 试样。但是通过工频击穿测试发现，15a 的击穿场强不是最低，说明羰基指数并不能直接说明击穿特性的变化。根据 XRD 测试发现 0a 试样结晶度最高，相对其他两个试样，0a 试样的晶体结构相对完整有序。因此，可判断 0a 的羰基主要存在于非结晶区。综合以上可以得出结论：羰基指数可以表征热氧老化，但是宏观性能与羰基指数不具有直接联系，XLPE 是同时拥有无定型区和结晶区的高分子材料，晶区的劣化是导致绝缘劣化的直接体现。
对于试样的热学性能，论文通过 DSC 和 TG 实验进行了分析研究。熔融温度与交联反应相关。本次实验的三个试样中 0a 试样熔融温度仅 115.52℃，但相比 15a 和 30a 试样的熔融温度略高，表明 0a 熔融特性相对较好，但是 0a 试样是备用电缆，受温度影响较小，即便材料内部有残余的交联剂，也很难发生二次交联。15a 试样的熔融温度较低，且失重的第一阶段失重比例较大，表明 XLPE 绝缘主链断裂生成较多的小分子基团；融程变宽说明有重结晶的发生，表明电缆曾经发生过过负荷或短路等事故。综合以上结果判断15a 热稳定性能下降。30a 试样熔融温度相对于 15a 略有升高，表明内部曾发生二次交联反应，且也有重结晶过程；TG 的第一阶段失重比例与 15a 接近。对于服役 30 年的电缆，其内部杂质早已耗尽，大分子链遭到严重破坏，小分子链和自由基的增多，这是第一阶段失重的来源，其热稳定性更差。
6 结论与展望
6.2 展望
目前，论文对实际电缆劣化机理的研究处于初步阶段，可针对以下问题做进一步研究和探索：
（1）论文研究的对象为靠近电缆内屏蔽层处的 XLPE 绝缘材料，未对中间层以及靠外层的电缆绝缘劣化情况进行研究。因此，研究 XLPE 绝缘不同厚度的劣化情况可进一步完善实际电缆劣化机理。
（2）论文中介质声速对电缆劣化的评估还处于唯象理论阶段，其内在规律的变化以及评估的范畴还需要大量实验去探索和验证，通过实验结果和理论猜想搭建介质声速绝缘评估模型，提出科学可靠的介质声速绝缘评估理论对聚合物的寿命评估具有重要意义。
参考文献（略）
