[發明專利]一種交聯聚乙烯電力電纜運行時絕緣性能在線修復方法和裝置

有效

• 申請號: 201710110834.1
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106786231B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 周凱;陳謳;黃明;李天華;陳澤龍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02G1/16
• 分類號: H02G1/16
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種交聯聚乙烯電力電纜運行時絕緣性能在線修復方法和裝置，屬于電纜絕緣修復領域。所述在線修復方法是在電纜運行過程中，向電纜充入修復液，既為電纜修復過程中提供電場，打開水樹通道，使修復效果更好，又縮短了電纜停電檢修時間，同時，電纜處于工作與修復兩種狀態，提高了電纜運行可靠性。這種修復方式的特點是對電纜施加電場作用，提高電纜修復效果，明顯縮短電纜停電檢修時間，對電纜中長期修復效果和長距離，小截面的電纜的修復效果好，具有技術先進、安全穩定、成本低、適用范圍廣的優點。

技術領域

本發明涉及交聯聚乙烯電力電纜在加電壓運行時絕緣性能的在線修復方法和裝置，屬于電纜絕緣修復領域，可用于長時間運行絕緣老化后的交聯聚乙烯電力電纜的修復工程中。

技術背景

交聯聚乙烯(XLPE)電力電纜有著可靠的電氣、機械性能，因此在我國城市電網中得到了廣泛的應用。但是，隨著電纜運行年限的增加，我國90年代中大量使用的交聯聚乙烯電纜逐步進入老化故障高發期。早期的電力電纜制造工藝不高且防水性不佳，在電纜本體不可避免得有一些微觀缺陷，這些缺陷往往成為水樹的引發點。隨著水樹的生長，會引發電樹，導致絕緣擊穿。雖然新型的抗水樹性電纜的出現使得水樹大量減少，但是早期的水樹老化電纜電纜埋于地下，且大部分電纜集中在中心城區，更換老化電纜將產生巨大的工程量以及巨額費用。因此，將局部有缺陷的地方修復，從而延長電纜使用壽命，將會節約巨大的財力物力，具有十分重要的意義。

修復液注入技術提出至今已有20年的使用經驗，經歷了兩代技術，已修復了長達10萬公里的水樹老化電纜。第一代技術是841技術，修復原理為主要成分為硅氧烷的修復液在催化劑的作用下與XLPE電力電纜里面的水分發生水解縮合反應，消耗掉電力電纜內水分，反應生成物填充了微空隙，從而延長電纜壽命。第一代電纜修復技術經歷了十年左右的時間，經實踐證明，水樹老化電纜注入該修復液后有效延長電纜壽命10至15年(GlenJ.Bertini and GaryA.Vincent.Cable Rejuvention Mechanisms.ICC Subcommittee A,March 14,2006.)。但是，841技術仍然有不足的地方：一是該修復液雖然對絕緣的短期性能提升效果明顯，但中長期效果不佳，二是由于修復液各種成分在電纜內的擴散系數不一致，導致修復液與水的水解反應不完全，三是修復液的閃點低，存在安全隱患，四是反應時間過長，增加了電纜停電檢修時間。

美國專利US7331806B2公開了一種帶有內部儲液槽的電纜連接頭，該連接頭內部設計為多腔結構，延長了修復液通過電纜的時間，并且可以減小外部環境對修復液過程的影響。但是，這種設計的內部結構復雜，生產成本高，價格昂貴，修復方法復雜，技術推廣很難。

電纜修復技術在我國尚處于起步階段。中國專利200410072791.5公布了一種電力電纜修復液注入系統，該專利實現了對修復液的流速、注入量的控制。但是，這種技術仍有以下不足：一是隨著修復液注入過程，氣體壓力罐內惰性的壓力逐漸減小，長期修復的情況下無法保證修復液的注入壓力恒定，削弱了修復效果；二是該專利修復液注入后需要一定的時間保證修復液的有效滲透，并與水反應，停電時間過長，增加了電纜停電檢修的時間。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種XLPE電纜在加壓運行時的在線修復的方法，其特點是在修復的過程中，被修復電纜可以繼續運行和供電使用。在電場作用下，水樹通道打開，更有利于修復液滲透至水樹區與水反應，其次，修復液在電場作用下更容易保持遷移和運動，滲透速度更快，液體濃度更好，能有效提高電纜修復效果。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種交聯聚乙烯電力電纜運行時絕緣性能在線修復方法，其特征在于，在電纜帶電運行過程中，向電纜充入修復液。

作為可選方式，在上述在線修復方法中，所述修復液采用公開號為CN101866706的中國專利申請中公開的任意一種交聯聚乙烯電力電纜納米修復液。