[發明專利]測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法

無效

• 申請號: 201310241422.3
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103412244A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 顧金;尹毅;吳建東;王遜峰;錢忠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R29/24
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

1.一種測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，包括采用電聲脈沖法，實時測量24h負荷冷熱循環周期中各時間點處電纜的空間電荷分布；其特征是：

A、確定電纜絕緣層需要的絕緣配方材料；

B、對每一種確定或需要的絕緣配方材料，制備兩根相同的模擬小電纜；

C、設置兩組串心變壓器，兩組串心變壓器的原邊線圈分別經過一個調壓器與電源連接；

D、將兩根模擬小電纜的兩端分別對應短接，構成閉環回路；其中，第一模擬小電纜充當第一組串心變壓器的副邊線圈，其導體層/電纜線芯與溫度顯示儀的輸入端連接；第二模擬小電纜充當第二組串心變壓器的副邊線圈，其導體層/電纜線芯與脈沖源連接；

E、在第二模擬小電纜上設置待測部位，在待測部位上設置空間電荷測試單元，所述的空間電荷測試單元與示波器和計算機連接；

F、通過對第二模擬小電纜的導體層/電纜線芯施加+20kV的直流電壓，使其電纜絕緣層的平均電場強度達到15kV/mm；

G、通過控制第一、第二組串心變壓器電源的通/斷，分別對第一、第二模擬小電纜的閉環電纜回路同時進行感應加熱；當所述第一、第二模擬小電纜在規定的升溫過程時間內逐漸升溫至90℃后，按照24h負荷冷熱循環周期所規定的時間，維持所需的高溫時間，然后在指定的冷卻過程時間內降至常溫/室溫，并維持所需的常溫/室溫時間；

H、通過空間電荷測試單元得到采用該種絕緣配方材料的模擬小電纜在不同冷熱循環周期階段的空間電荷分布值；

I、采用平均電荷密度指標來評價各組采用不同絕緣配方材料的模擬小電纜在24h負荷冷熱循環周期內的空間電荷積聚情況；

J、得到不同絕緣材料所構成的各組模擬小電纜在24h負荷冷熱循環周期中的空間電荷特性；

K、對各組模擬小電纜在24h負荷冷熱循環周期中的空間電荷特性進行比較、分析和評判。

2.按照權利要求1所述的測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，其特征是所述的24h負荷冷熱循環周期為加熱8h后，切斷串心變壓器的電源，使電纜冷卻并維持常溫/室溫16小時，如此循環往復。

3.按照權利要求1所述的測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，其特征是所述模擬小電纜由里到外的結構依次為導體層、內半導電層、絕緣層、外半導電層；其中所述內半導電層、絕緣層和外半導電層一次擠壓成型；所述導體材料采用銅材料，且導體標稱截面積為25mm²；所述內、外半導電層的半導電材料成型厚度均為0.6mm；所述的絕緣層厚度為1.3mm。

4.按照權利要求1所述的測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，其特征是在所述的待測部位，剝除模擬小電纜中間部位的外半導電層，剝除外半導電層的長度至少為100mm，以安裝空間電荷測試單元的測試電極；

在所述模擬小電纜的兩端部位，剝除模擬小電纜的外半導電層，剝除外半導電層的長度至少為200mm，以保證外半導電層與模擬小電纜兩端的截斷面之間有足夠的距離，防止發生沿面放電；

對所述模擬小電纜所有被剝除半導電層的部位，用細砂紙打磨光滑，以酒精擦拭絕緣層表面，靜置于空氣中2小時，以保證酒精完全揮發。

5.按照權利要求1所述的測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，其特征是所述的空間電荷測試單元為同軸型電纜空間電荷測試裝置；所述同軸型電纜空間電荷測試裝置中的下電極和壓電薄膜，與示波器和計算機的信號輸入端分別對應連接。

6.按照權利要求1所述的測量高壓直流XLPE電纜冷熱循環下空間電荷特性的方法，其特征是所述模擬小電纜的兩端，采用壓接管對接連接，構成閉環回路。