[實用新型]交聯聚乙烯電纜料耐水樹性能的試驗裝置

無效

• 申請號: 200820163866.4
• 申請日: 2008-09-02
• 公開（公告）號: CN201259525Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 何軍;馮本青;屠德民
• 申請（專利權）人: 浙江萬馬高分子材料股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/20
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 王洪新

技術領域

本實用新型涉及一種測試交聯聚乙烯性能的試驗裝置，尤其是比較和評定交聯聚乙烯電纜料耐水樹性能的試驗裝置。

背景技術

電纜絕緣層“水樹化”是引起交聯聚乙烯電纜老化擊穿從而降低使用壽命的重要原因。隨著我國工業規模日益擴大和城市用電量的急增，10kV交聯聚乙烯(XLPE)電纜的用量越來越大，水樹引發電纜絕緣擊穿的事故越來越多。比較、評定XLPE電纜料耐水樹性能的慣用的方法是采用工頻電壓，但是培養水樹的時間很長，不能適應快速研究的需要。美國標準(ASTM?D?6097-97a)提出了用高頻1kHz正弦波電壓加速培養水樹的方法和試樣的制作的方法試樣的制作的方法。但是ASTM?D?6097-97a提出試樣的制作的方法復雜，試樣體積龐大；此外，目前國內尚無1kHz、10kV高頻高壓電源的產品。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種比較、評定交聯聚乙烯電纜料的耐水樹性能的試驗裝置，該裝置應能可靠地測定、比較不同配方XLPE料的耐水樹性能，并且測試操作簡單方便、試樣結構簡單，試樣體積小。

本實用新型提出的技術方案是：交聯聚乙烯電纜料耐水樹性能的試驗裝置，包括水樹試驗用的試樣和可調高頻高壓電源及保護計時電路；所述試樣的底板是制有一組水針孔的XLPE板，該XLPE板用待測電纜料制成，其中的水針孔在制板時形成，XLPE板上粘接一段聚乙烯短管形成容器，以便在其中注入鹽溶液；所述的可調高頻高壓電源的輸出分別與試樣底部電極和上部鹽溶液中電極相連。

所述的XLPE板上有10個水針孔，XLPE板與聚乙烯短管之間采用硅膠粘接。

所述的可調高頻高壓電源采用兩只IGBT晶體管與兩只電容器，組成半橋式開關電路，再用電感與電容組成混合諧振變頻電路，諧振電壓再經高頻高壓發生器升壓為高頻高壓，以作為加速水樹引發和生長的電源。

所述的高頻高壓為1kHz、0-10kV。

本實用新型提供的試驗裝置，試樣結構簡單，試樣體積小，制作工序也簡單。采用提高電壓頻率的方法，可以在較低的電壓下用較短的時間內引發水樹，有利于在電纜行業推廣應用；另外，該裝置也可測定水樹導致試樣擊穿的壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型中的可調直流電源的原理圖。

圖3是本實用新型中的可調直流電源的驅動電路原理圖。

圖4是本實用新型中的高頻高壓發生器的原理圖。

圖5是本實用新型中的保護和計時電路的原理圖。

圖6是壓制試樣模具的裝配示意圖。

具體實施方式

本實用新型的交聯聚乙烯(XLPE)電纜料耐水樹性能的試驗裝置主要包括試樣10和試驗電路，試驗電路又包括可調直流電源40、可調直流電源的驅動電路30、高頻高壓發生器20、保護電路60(即試樣擊穿保護電路)及計時電路50五部分。

一般來說電纜絕緣內的水樹生長在雜質和微孔等局部電場集中處，因此采用針尖曲率為微米級的水針電極，模擬電場集中和加速水份的滲透。把XLPE料放在帶硬金屬針的模具中，經熱壓、冷卻后在試樣表面上形成針孔。ASTM?D6097-97a標準提出的模具一次壓四個試塊，每一個試塊表面中央有一個針孔，然后把多個試塊鑲嵌在有機玻璃容器的底部，在真空條件下向有機玻璃容器內注入規定的鹽溶液，以便溶液充滿針尖，鹽溶液作為上電極。

ASTM?D?6097-97a標準提出的模具制作比較復什，有機玻璃框架XLPE試塊之間的密封靠緊配合，加工精度要求高，試樣體積較大。為了簡化試樣的制作方法，本實用新型提出了一次壓制在直徑55mm的XLPE板上制造10個水針孔的模具，在壓制的帶針孔的XLPE板上，用硅膠粘合一節高40mm、外徑50mm和內徑40mm的聚乙烯管，作為盛放鹽溶液的容器。用本實用新型提出模具制作試樣，試樣結構簡單，試樣體積小，工序簡單。