[實用新型]高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導的檢測系統

有效

• 申請號: 201721271828.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207636667U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳振新;鄭新龍;敬強;沈耀軍;彭維龍
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導的檢測系統；涉及一種直流電導檢測領域。目前傳統的電導測量裝置適用于平板片狀固體介質試樣，無法測量實際同軸結構高壓直流電纜運行工況下的直流電導。本實用新型包括三電極、直流電纜絕緣層溫度控制裝置和電導電流測量裝置，三電極包括高壓電極、測量電極和保護電極，高壓電極為試驗電纜線芯，試驗電纜線芯通過保護電阻與高壓直流電源連接；測量電極、保護電極均包括上電極與下電極；測量電極的下電極與電導電流測量裝置相連，保護電極的下電極接地；上電極的下表面開設與試驗電纜線芯相配的“V”型凹槽。本技術方案可測量直流電纜運行工況下絕緣層直流電導，實現對實際直流電纜運行工況下的絕緣狀態評估。

技術領域

本實用新型涉及一種直流電導檢測領域，尤其指高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導的檢測系統。

背景技術

高壓直流電纜運行工況下，電纜絕緣層內部的電場分布由電導率決定。由于高壓直流電纜實際用于高壓直流輸電時的電場強度較高，并且運行工況下內導體發熱，熱量由內向外傳播使整個電纜絕緣層處于較高的溫度，電場與溫度的共同作用影響電導率，從而導致高壓直流電纜運行工況下的電場分布較為復雜。

通過電導電流的測量，可以反映聚合物內部載流子注入、輸運和電導機制的一些基本信息，有助于研究介質材料的電氣特性與微觀結構的關系，對于新型絕緣材料的開發與應用具有指導意義，因此電導電流的測量技術研究起步較早且在絕緣材料等領域已有廣泛的應用。

目前，電導測量設備多采用三電極系統，但傳統的電導測量裝置主要適用于簡單平板片狀固體介質試樣，無法測量實際同軸結構高壓直流電纜運行工況下的直流電導。另外，傳統平板片狀試樣的厚度較低，一般均在0.1mm左右，對直流高壓電源的輸出幅值要求并不高，一般10kV的直流高壓輸出即能實現100kV/mm的試驗電場。實際同軸結構高壓直流電纜的絕緣層厚度在4~30mm左右，傳統平板試樣測量時的直流高壓電源輸出幅值相對試樣厚度而言明顯太低，即使電纜絕緣層的厚度小至4mm，用10kV的直流電源僅能實現2.5kV/mm的試驗電場，遠低于實際電纜的運行工況電場，測量結果對于實際高壓直流電纜的電導率評估意義不大。因此，有必要研發適用于高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導測量的裝置，實現對實際直流電纜運行工況下的絕緣狀態評估。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導的檢測系統，以達到準確測量絕緣層直流電導的目的。為此，本實用新型采取以下技術方案。

高壓直流電纜運行工況下絕緣層直流電導的檢測系統，其特征在于：包括三電極、用于控制試驗電纜絕緣層溫度的直流電纜絕緣層溫度控制裝置和用于測量試驗用直流電纜電導電流的電導電流測量裝置，所述的三電極包括與試驗電纜相連的高壓電極、測量電極和保護電極，高壓電極為試驗電纜線芯，試驗電纜線芯通過保護電阻與高壓直流電源連接；測量電極、保護電極均包括上電極與下電極；測量電極的下電極與電導電流測量裝置相連，保護電極的下電極接地；上電極的下表面開設與試驗電纜線芯相配的“V”型凹槽使試驗電纜能可靠夾持在上、下電極之間。

本技術方案基于實際同軸結構高壓直流電纜的本體結構設計檢測裝置，采用超高壓直流電源為電纜試樣提供所需的高強度試驗電場，通過測量電極和保護電極上下電極的凹槽設計，可測量直流電纜絕緣層直流電導，同時通過直流電纜絕緣層溫度控制裝置控制溫度，實現對直流電纜在運行工況下絕緣層直流電導的準確測量。設“V”型凹槽，適合圓柱形件的定位，提高定位的可靠性。測量電極既可靠定位電纜，又作為測量電極，結構簡單、工作可靠。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特征。