[發明專利]一種確定電力電纜現場修復時間的方法

有效

• 申請號: 201811088987.1
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109462194B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 郭金明;覃秀君;田樹軍;郭麗娟;李婧;朱時陽;黎大健;趙堅;黃鋒
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02G1/16
• 分類號: H02G1/16
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;巢雄輝

本發明涉及電纜修復領域，具體公開了一種確定電力電纜現場修復時間的方法，包括：1)獲取待測電纜的纜芯間隙的水力半徑、長度及修復液用量；2)確定修復液用量注入的壓力，基于所述纜芯間隙的水力半徑、長度、修復液用量及壓力采用泊肅葉定律以獲取往所述待測電纜內注射所述修復液的流量；3)根據所述修復液用量和所述修復液的流量獲取所述電力電纜現場修復時間。該方法結合修復液與水反應過程中修復液動力粘度的變化，利用泊肅葉定律快速地確定修復液于電纜內的流量，從而獲取修復液注通電纜的時長，以估計電力電纜現場修復的時間，有利于工程應用。

技術領域

本發明屬于電纜修復領域，特別涉及一種確定電力電纜現場修復時間的方法。

背景技術

我國從20世紀90年代開始進行大規模城網改造，10kV電力電纜得到廣泛使用。交聯聚乙烯(XLPE)電力電纜因其良好的電氣和機械性能，在我國城市電網中得到了十分廣泛的使用。由于早期電纜制造工藝尚不成熟，電纜防水性能不佳，并且在電纜保存、運輸、安裝和運行過程中會不可避免地產生一些局部性微觀缺陷，環境中的水分在電場的作用下逐漸向微觀缺陷處聚集，形成多分叉水樹區，在一定條件下會發展成為電樹，最終導致電纜絕緣擊穿。

普通的XLPE電力電纜在運行15年以后，其擊穿電壓值下降到原來的50％左右，進入故障高發期(S.Boggs,J.Xu.Water Treeing-filled versus Unfilled CableInsulation.IEEE Electrical Insulation Magazine,2001,17(1):23-29)。針對早期投入運行的大量XLPE電力電纜，其老化問題變得愈發突出，在目前我國電力體制改革的背景下，大量更換老化電纜所帶來的巨大工程量和資金投入使得電網企業難以承受。因此，對大量水樹老化的運行電纜進行絕緣修復，從而延長其使用壽命，就具有十分重要的現實意義。

修復液注入技術提出至今經歷了841和732兩代技術。841技術的修復原理是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。經實踐證明，水樹老化電纜注入修復液后能有效延長電纜壽命(Glen J.Bertini and GaryA.Vincent.CableRejuvention Mechanisms.ICC Subcommittee A,March 14,2006.)。相比841技術，732技術更加注重電纜修復的中長期效果，并且在修復中添加了能夠抑制局部放電、均勻電場和屏蔽紫外線的相關成分(Glen J.Bertini.New Developments in Solid Dielectric LifeExtension Technology.IEEE ISEI,Sept,2004)。

在我國，電纜修復技術尚處于起步階段，修復液注通電纜和有效滲透并與水反應的時間決定了現場修復的時長。如今我國國民經濟的發展離不開電力的穩定供應，長時間停電會對社會生活和經濟造成巨大損失，因此對運行老化的電力電纜進行修復時，如何在有限的停電時間內將修復液注通電纜就尤為重要。

注入式修復技術主要是通過修復適配器和壓力注入裝置，將修復液先注入電纜的纜芯的縫隙中，纜芯中修復液分子再經由交聯聚乙烯的自由體積區(間隙自由體積和空穴自由體積)逐漸擴散到電纜的絕緣層。在壓力差和濃度差的共同作用下，修復液濃度值從修復液注入端到流出端，以及從纜芯到外半導電層都呈逐漸擴散，如圖2a-圖2c和圖3所示。

同時電纜型號也是影響擴散的一個因素，修復液在橫截面積大的電纜中的軸向擴散效率較高。由于在修復液發生水解-縮聚反應過程中，液體的擴散系數會隨著生成物聚合程度的提高而減小，其中單聚體、二聚體和三聚體的擴散系數逐漸減小，因此修復液的實際擴散效率會受到化學反應的影響而下降，使得修復液的實際擴散效率比理論值低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種確定電力電纜現場修復時間的方法，其能夠準確、快速地確定修復液注通電纜的修復時間。