[發明專利]用于10kV交聯聚乙烯電纜加速水樹老化的系統及方法

有效

• 申請號: 201610025068.4
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105486593B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 沈煜;阮羚;楊帆;張冠軍;程建翼;鮑玉川;王彥博;趙艾萱;張幸;鄧軍波
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院;西安交通大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N17/00;G01R31/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的系統，其特征在于：包括環氧樹脂箱體(8)、直流高壓源(1)、機械臂(3)、接地銅片(4)、加熱板(5)，環氧樹脂箱體(8)其中一對向設置的兩側邊設有供電纜(9)穿過的密封孔洞(10)，電纜(9)的兩端從密封孔洞(10)露出，密封孔洞(10)使用密封圈(7)密封，電纜(9)露出密封孔洞(10)的一端將絕緣層和半導電層剝掉露出銅芯，直流高壓源(1)用于與銅芯連接，環氧樹脂箱體(8)用于灌入鹽溶液以將電纜(9)浸沒，接地銅片(4)一端浸入鹽溶液中，接地銅片(4)的另一端接地，電纜(9)浸入鹽溶液中的部分經過扎針處理形成多個小孔，加熱板(5)與環氧樹脂箱體(8)連接，用于對環氧樹脂箱體(8)進行加熱，兩個密封孔洞(10)的外側分別設有一個機械臂(3)，兩個機械臂(3)分別夾住電纜(9)露出密封孔洞(10)的兩端，其中一端固定，另一端依靠電機驅動機械臂(3)移動，用以彎曲電纜(9)模擬機械老化過程。

2.如權利要求1所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的系統，其特征在于：直流高壓源(1)與銅芯之間串接有水電阻(2)。

3.如權利要求1所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的系統，其特征在于：環氧樹脂箱體(8)的另一對向設置的兩個側邊由膠套(11)進行連接。

4.如權利要求1所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的系統，其特征在于：所述鹽溶液為質量百分比濃度為20％的氯化鈉溶液。

5.如權利要求1所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的系統，其特征在于：電纜(9)浸入鹽溶液中的部分使用鋼針穿透半導電層，插入絕緣層中，之后將針頭拔出，等間距的在電纜(9)上扎出多個小孔。

6.一種用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的方法，其特征在于使用權利要求1-5中任一所述系統進行，所述方法包括如下步驟：

1)在水樹老化進行之前對電纜(9)的樣品段進行扎針處理，用鋼針在電纜(9)的樣品段表面扎出多個小孔以加速水樹枝的生長速度，同時電纜(9)的樣品段的一端剝去半導電層和絕緣層，使得電纜(9)的銅芯裸露；

2)將經過扎針處理的電纜(9)的樣品段穿過環氧樹脂箱體(8)左右兩側預留出的密封孔洞(10)，確保扎針留下的小孔位于環氧樹脂箱體(8)內部，之后將密封孔洞(10)使用密封圈(7)進行密封；

3)將鹽溶液倒入環氧樹脂箱體(8)中，將電纜(9)的樣品段浸沒；

4)將接地銅片(4)一端浸入鹽溶液中，一端接接地導線，并將其固定在懸掛架上，之后將直流高壓源(1)的高壓施加于電纜裸露出來的銅芯上，開始加速水樹老化過程；

5)在實驗過程中，兩個機械臂(3)分別夾住電纜(9)的兩端進行往復運動，使電纜(9)進行彎曲過程，模擬實際機械老化過程；

6)加熱板(5)對環氧樹脂箱體(8)進行加熱，提供100-110℃的高溫，按照6℃加速老化規則加速老化。

7.如權利要求6所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的方法，其特征在于：所述鹽溶液為質量百分比濃度為20％的氯化鈉溶液。

8.如權利要求6所述的用于10kV交聯聚乙烯電纜樣品加速水樹老化的方法，其特征在于：步驟1)中使用鋼針的尖端半徑為4微米，夾角為30度，外形直徑為0.7到1毫米。