[發(fā)明專利]一種電力電纜絕緣老化的自由基清除劑及其自動愈合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210168349.7
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102682871A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周凱;熊慶;陶文彪;萬利;趙威;陶霰滔;李旭濤
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: H01B3/46
• 分類號: H01B3/46;C08L83/04;C08K5/375;C08K5/42;H02G1/16
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 鄧?yán)^軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力電纜絕緣老化的自由基清除劑及其自動愈合方法，屬于電纜運(yùn)行維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電力電纜因其可靠的電氣及機(jī)械性能，在我國城市電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)國網(wǎng)公司2009年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)行超過10年的XLPE電力電纜占總鋪設(shè)電纜的比例近40%。絕緣老化事故在電纜停電事故中占第2位，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全。

運(yùn)行電纜的絕緣老化并不直接導(dǎo)致其擊穿破壞，電纜的老化過程通常可分為初期、中期和晚期。在老化初期，運(yùn)行電纜僅僅是在運(yùn)行環(huán)境中緩慢地氧化，導(dǎo)致XLPE絕緣的親水性增強(qiáng)，形成較小的水珠聚集。在老化中期，因?yàn)樾∷榫奂髮?dǎo)致在絕緣界面處的電場應(yīng)力增強(qiáng)，水珠會逐步連接，形成水樹區(qū)域。在老化后期，隨著水樹的生長，尖端電場加強(qiáng)，最終將誘發(fā)電樹，從而引發(fā)電纜絕緣本體的擊穿。當(dāng)然，并非所有的電纜破壞都遵循這一過程，但在老化早期，因?yàn)榻^緣老化形成親水性的空洞，這是普遍存在的現(xiàn)象，并非所有的老化都會導(dǎo)致?lián)舸Ｒ虼耍槍Υ罅吭缙诼袢氲氐腦LPE電纜，這些電纜或多或少都存在老化問題，全部更換這些老化電纜的成本令供電企業(yè)難以承受，而且這些電纜并不一定會導(dǎo)致絕緣本體的擊穿事故發(fā)生。如果目前大量的早期絕緣老化的運(yùn)行電纜，其絕緣缺陷能夠自動愈合，避免大的水樹生成或誘發(fā)意外的擊穿，這將是一項(xiàng)有意義的工作。

針對電力電纜絕緣老化后的水樹問題，國內(nèi)外科研工作者對于水樹機(jī)理及抑制措施進(jìn)行了許多研究，主要采用的是硅氧烷進(jìn)行絕緣修復(fù)的方法。美國Utilx公司通過硅氧烷和催化劑與XLPE電纜里面的微水反應(yīng)，反應(yīng)后殘留的硅樹脂將微空隙填充，從而延長電纜壽命。實(shí)踐證明，該技術(shù)能有效延長老化電纜壽命10-15年時間（Glen?J.?Bertini?and?Gary?A.?Vincent?.?Rejuvenation?Reformulated.?ICC?SubA,?May?8,?2007）。國內(nèi)天津電力科學(xué)院的朱曉輝等人采用的電纜修復(fù)液有效成分為硅氧烷、脫水異丙醇溶劑和催化劑，修復(fù)液遇水后生成膠狀物質(zhì)附著在受損電纜絕緣內(nèi)，在一定程度上修復(fù)了水樹缺陷（朱曉輝.?修復(fù)水樹老化XLPE電纜的修復(fù)液注入技術(shù).?高電壓技術(shù),?2004,30(136):16-17）。此外，發(fā)明專利交聯(lián)電纜修復(fù)液注入系統(tǒng)（中國專利?200410072791.5）、交聯(lián)聚乙烯電力電纜帶電修復(fù)裝置及其帶電修復(fù)方法（中國專利:?201010028136.5）主要是提出了新的修復(fù)裝置及方法，提高交聯(lián)電纜修復(fù)液的注入質(zhì)量。

過去的水樹修復(fù)技術(shù)通常是待電纜已經(jīng)形成水樹后再進(jìn)行絕緣修復(fù)，目前授權(quán)的發(fā)明專利交聯(lián)聚乙烯電力電纜納米修復(fù)裝置及方法（中國專利?201010194697.2）是針對該項(xiàng)技術(shù)。但是，根據(jù)我們前期研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前大量的電纜運(yùn)行10年后并沒有形成大量的水樹，而且即使形成了水樹，我們也很難在不停電的情況下檢測到，且在水樹形成的初期也不會對電纜的運(yùn)行有任何不良影響。因此，過去的技術(shù)的前提是需要等電纜形成水樹后進(jìn)行修復(fù)，而且必須要通過專門的儀器進(jìn)行檢測，而且修復(fù)后水樹可能會繼續(xù)生長。因此，水樹修復(fù)技術(shù)在實(shí)際使用中仍然有很多不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電力電纜絕緣老化的自由基清除劑及其自動愈合方法，其特點(diǎn)是在運(yùn)行到一定年限的電力電纜，預(yù)先通過壓力注入系統(tǒng)從電纜的纜芯注入自由基清除劑溶液，在運(yùn)行過程中能夠避免或抑制缺陷的形成，實(shí)現(xiàn)絕緣缺陷的自動愈合，從而延緩XLPE電纜絕緣老化，延長電纜的使用壽命，減少意外的擊穿事故。