[實用新型]一種電力電纜附件界面閃絡試驗裝置

有效

• 申請號: 201621116384.4
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN206331073U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 曹雯;張云娟;麻煥成;王藝純;黃新波;申巍
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 寧文濤

技術領域

本實用新型涉及電力電纜絕緣檢測技術領域，具體涉及一種電力電纜附件界面閃絡試驗裝置。

背景技術

電線電纜是電力運輸的關鍵部分，承擔著輸送電能的重任。交聯聚乙烯電力電纜憑借其優異的機械和電絕緣性能及較高的經濟效益，正越來越廣泛的應用在電氣電力電纜絕緣中。與傳統的油紙絕緣相比，交聯聚乙烯聚合物絕緣材料具有成本低、制造成型簡單、機械和電絕緣強度良好、耐腐蝕能力強、無需保養性及重量大大減輕等優點，明顯優于油紙絕緣。交聯聚乙烯在城市電網的安全運行中發揮了重要的作用。

交聯聚乙烯電力電纜的附件，又稱電纜接頭，是連接電纜與輸配電線路及其相關配電裝置的元件，一般指電纜線路中各種電纜的中間連接及終端連接，它與電纜一起構成電力輸送網絡。電纜附件主要是依據電纜結構的特性，既能保證電纜的性能和終端的連接，又能延長電纜的長度。

隨著交聯聚乙烯電力電纜的大量使用，電纜附件使用量也相應增加，現已廣泛地使用在中高壓配電電力電纜上。在電纜運行故障中，電纜附件故障占了約63％，其中因介質界面閃絡放電原因導致附件故障約占總數的97％。統計表明，由于附件故障引發火災和大面積停電的事故屢見不鮮，對人民的生產生活造成巨大損失。

電纜的附件均為多層固體復合介質絕緣結構，見圖1。電纜在運行過程中，預制型硅橡膠電纜附件與電纜絕緣層之間界面由于熱脹冷縮產生的呼吸效應和電泳效應，使潮氣和遷移水分在界面凝結成很高的介電常數水珠，激發界面沿面放電。電纜附件直至現今依然是電纜系統的最薄弱環節。根據相關統計，電力電纜運行的實際經驗表明電纜絕緣和接頭絕緣之間的交界面最容易發生擊穿。

目前國內外對閃絡特性的研究多關注于絕緣子串、油紙復合絕緣等額外絕緣閃絡特性研究，很少涉及電纜附件內部，即附件內部的絕緣材料之間的固-固界面閃絡特性研究，更少提及粗糙度，界面缺陷、界面污穢程度等因素對電纜附件的絕緣材料之間的復合界面閃絡特性的影響，所以也沒有相應的檢測試驗設備。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電力電纜附件界面閃絡試驗裝置，解決了現有技術中電纜絕緣和附件絕緣之間界面閃絡實驗裝置復雜且不易操作控制的問題，為研究電纜老化過程中粗糙度、界面的缺陷以及界面的污穢等因素對電纜接頭復合界面絕緣性能的影響提供了必要的設備支持。

本實用新型所采用的技術方案是，一種電力電纜附件界面閃絡試驗裝置，包括復合試樣固定結構、信號采集與測量裝置和高壓電源，復合試樣固定結構一端與限流電阻及高壓電源依次連接，復合試樣固定結構的另一端與采樣電阻連接，信號采集與測量裝置與采樣電阻連接。

本實用新型的特點還在于，

信號采集與測量裝置包括互相連接的采集卡和電腦終端，采集卡與采樣電阻連接。

高壓電源與一個分壓器并聯，即分壓器的兩端分別與高壓電源的兩端連接，分壓器也與采集卡連接。

復合試樣固定結構的結構，包括兩塊平行設置的高強度透明玻璃和設置在其中的復合試樣，復合試樣包括接上下疊放的透明硅橡膠層和交聯聚乙烯層，兩者相接觸的部分為界面，在界面處設置有兩個電極。

兩個電極分別與采樣電阻和限流電阻連接。

兩個電極之間的位置相對設置，但是兩個電極之間并不接觸。

上下兩層高強度透明玻璃通過幾組絕緣螺栓和絕緣螺母固定，可以通過調節絕緣螺栓和絕緣螺母來調節和改變兩個玻璃板之間的壓力。

高壓電源的一端與限流電阻連接，另一端接地。

采樣電阻的一端與電極連接，另一端接地。

本實用新型的有益效果是，針對電纜絕緣和附件絕緣之間由于存在界面的粗糙、界面的缺陷以及界面的污穢等因素在電老化后引起界面絕緣性能下降的現象，研究得出界面粗糙度、界面缺陷和界面污穢程度對閃絡性能的影響，并提出存在界面缺陷時界面閃絡起始及發展的規律及機理。對改善現有附件結構、指導附件的安裝，具有重要的意義和實用價值。本試驗裝置經濟成本低、結構簡單、操作方便，可靠性強，實用性強，便于實驗室測量和推廣使用。

附圖說明

圖1為電纜附件部分的結構示意圖；

圖2為本實用新型電力電纜附件界面閃絡試驗裝置的整體電路結構示意圖；

圖3為本實用新型的電力電纜附件界面閃絡試驗裝置中復合試樣固定結構的結構示意圖；

圖4本實用新型電力電纜附件界面閃絡試驗裝置中試樣固定結構的正面結構示意圖；

圖5為利用本實用新型的電力電纜附件界面閃絡試驗裝置進行采樣時得到的電壓波形圖。