[發明專利]一種檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910759203.1
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110531227A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 夏榮;歐陽本紅;王昱力;劉洋;趙健康;李鴻澤;陳杰;胡麗斌;鄧顯波;曹京滎;劉松華;陳錚錚;李利紅;費嬋
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 11266 北京工信聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 姜麗樓<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的裝置及方法，所述裝置包括：復合激勵電壓源，通過高壓屏蔽引線與一端安裝于第一絕緣試驗套筒內的待測高壓擠出電纜相連接，用于向待測高壓擠出電纜施加不同形態的電壓信號；所述待測高壓擠出電纜的另一端安裝于第二絕緣試驗套筒內，一端的電纜金屬套通過金屬套接地引線接地，另一端的電纜金屬套的表面設置有金屬電極，通過射頻信號同軸電纜與示波器的輸入端相連接，用于作為在待測高壓擠出電纜內傳播的電磁波信號的探測天線；所述示波器，用于采集所述電磁波信號，以根據所述電磁波信號確定所述待測高壓擠出電纜的絕緣品質。利用本發明的裝置進行絕緣品質檢測的方法更全面，并且提升了檢測效率。

技術領域

本發明涉及電力電纜設備的性能檢測技術領域，并且更具體地，涉及一種檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的裝置及方法。

背景技術

隨著我國城市電網的快速發展與升級改造，交聯聚乙烯(XLPE，以下簡稱交聯)電纜作為電力電纜工程主流產品已經廣泛應用于交流輸配電線路中。相比于高壓交流輸電形式，高壓直流輸電具有許多優點：造價成本低、線路損耗小、基本沒有無功功率、電力連接方便、容易控制和調節，尤其是在長距離輸電中直流電力系統已經廣泛采用。與交流電力電纜相比，直流電力電纜具有下列優點：絕緣的工作電場強度高，絕緣厚度薄，電纜外徑小、重量輕、制造安裝容易；介質損耗和導體損耗低，載流量大；沒有交流磁場，有環保方面的優勢。直流電纜產品中，與絕緣浸漬直流電纜相比，擠出型高壓直流電纜對環境污染小、耐熱性好、易維護、重量輕、長距離傳輸無需接頭。

相關研究表明，局部放電(Partial Discharge，以下簡稱PD)作為電纜線路早期絕緣故障的主要表現形式，既是引起絕緣老化的主要原因，又是表征絕緣狀況的主要特征參量。從擠出絕緣電纜的介電特性而言，無論是交流高壓電纜還是直流高壓電纜，其內部如絕緣氣隙、導體毛刺、半導電尖端、微孔雜質等多尺度絕緣缺陷在不同形態的激勵電場(如工頻交流、直流、振蕩衰減波施加在電纜導體線芯與金屬套之間)作用下，只要缺陷部位由于空間電荷積聚，局部電場強度畸變至一定數值，必然激發局部放電，可作為高壓電纜的微觀絕緣缺陷宏觀特征參量。然而，現有的絕緣品質檢測方法不能對不同形態電壓下高壓擠出電纜的絕緣品質進行檢測，制約了高壓擠出絕緣電纜絕緣品質評價的有效性，不利于空間電荷機理研究、絕緣材料擠出研究、電纜設備質量檢測、電纜線路運行狀態評價等工作開展。

發明內容

本發明提出一種檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的裝置及方法，以解決如何實現在不同激勵場下統一檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種檢測高壓擠出電纜的絕緣品質的裝置，所述裝置包括：

復合激勵電壓源，通過高壓屏蔽引線與一端安裝于第一絕緣試驗套筒內的待測高壓擠出電纜相連接，用于向所述待測高壓擠出電纜施加不同形態的電壓信號；

所述待測高壓擠出電纜的另一端安裝于第二絕緣試驗套筒內，所述待測高壓擠出電纜靠近所述復合激勵電壓源的近端的電纜金屬套通過金屬套接地引線接地，所述待測高壓擠出電纜遠離所述復合激勵電壓源的遠端的電纜金屬套的表面設置有金屬電極；

所述金屬電極，通過射頻信號同軸電纜與示波器的輸入端相連接，用于作為在所述待測高壓擠出電纜內傳播的電磁波信號的探測天線；

所述示波器，用于采集所述電磁波信號，以根據所述電磁波信號確定所述待測高壓擠出電纜的絕緣品質。

優選地，其中所述金屬電極為銅箔。

優選地，其中所述不同形態的電壓信號包括：工頻交流激勵電壓信號、直流激勵電壓信號和阻尼振蕩波激勵電壓信號。

優選地，其中所述第一絕緣試驗套筒和第二絕緣試驗套筒均為充氣式試驗套筒，所充氣體為SF₆。