[發(fā)明專(zhuān)利]一種高壓直流電纜絕緣層電荷注入量表征方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010412636.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111562448B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王婷婷;羅兵;陳少杰;黃若棟;肖微;傅明利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R29/24
• 分類(lèi)號(hào): G01R29/24
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 蔡抒楓

1.一種高壓直流電纜絕緣層電荷注入量表征方法，其特征在于，包括：同步進(jìn)行的內(nèi)部空間電荷注入量測(cè)量過(guò)程和表面電荷注入量測(cè)量過(guò)程；

所述表面電荷注入量測(cè)量過(guò)程包括電荷注入過(guò)程和衰減測(cè)試過(guò)程，所述電荷注入過(guò)程采用極化裝置實(shí)現(xiàn)，所述衰減測(cè)試過(guò)程采用衰減測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)；

所述極化裝置包括：第一溫控箱，設(shè)置在所述第一溫控箱中的第一上電極，與所述第一上電極對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一下電極，所述第一上電極和所述第一下電極與高壓直流源相連，還包括第一控制單元，用于設(shè)置所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度、設(shè)置所述高壓直流源的加壓電壓和控制所述高壓直流源的開(kāi)閉；所述衰減測(cè)試裝置包括用于放置試樣的地電極，與所述地電極的第一位置相對(duì)的探頭，與所述探頭連接的第二靜電計(jì)，所述第二靜電計(jì)與所述地電極連接，所述第二靜電計(jì)還與第二數(shù)據(jù)記錄裝置連接，還包括第三控制單元，用于設(shè)置所述第二靜電計(jì)的采樣間隔；

所述電荷注入過(guò)程為：將試樣放置在所述極化裝置的所述第一上電極和所述第一下電極之間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)所述第一控制單元設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，其中主要包括所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度和所述高壓直流源的加壓電壓，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)所述第一控制單元接通所述高壓直流源對(duì)試樣進(jìn)行加壓，以注入電荷；

所述衰減測(cè)試過(guò)程為：所述電荷注入過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)所述第一控制單元切斷所述高壓直流源，并通過(guò)所述第一控制單元設(shè)置所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度為室溫，將試樣的溫度降至室溫；然后在絕緣條件下取出注入電荷的試樣，并移入所述衰減測(cè)試裝置中，并放置于所述地電極的第一位置上，接通所述探頭和所述第二靜電計(jì)，通過(guò)所述第三控制單元設(shè)置所述第二靜電計(jì)的采樣間隔，所述第二靜電計(jì)測(cè)得試樣表面電位隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)記錄裝置讀取所述第二靜電計(jì)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出表面電位衰減曲線(xiàn)；通過(guò)積分運(yùn)算處理所述表面電位衰減曲線(xiàn)，得到表面電荷注入量；

所述內(nèi)部空間電荷注入量測(cè)量過(guò)程包括：極化過(guò)程和去極化過(guò)程，其中，所述極化過(guò)程采用所述極化裝置實(shí)現(xiàn)，所述去極化過(guò)程采用去極化裝置實(shí)現(xiàn)；

所述極化過(guò)程為：將試樣放置在所述極化裝置的所述第一上電極和所述第一下電極之間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)所述第一控制單元設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，其中主要包括所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度和所述高壓直流源的加壓電壓，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)所述第一控制單元接通所述高壓直流源對(duì)試樣進(jìn)行加壓，所述高壓直流源的加壓電壓為設(shè)定值；

所述去極化過(guò)程為：所述極化過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)所述第一控制單元切斷所述高壓直流源，并通過(guò)所述第一控制單元設(shè)置所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度為室溫，將試樣的溫度降至室溫；然后在絕緣條件下取出試樣，放入所述去極化裝置中進(jìn)行去極化過(guò)程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓直流電纜絕緣層電荷注入量表征方法，其特征在于，所述去極化裝置采用熱刺激電流測(cè)試系統(tǒng)，所述去極化過(guò)程為：

在絕緣條件下取出試樣，放入所述去極化裝置的第二上電極和第二下電極之間，通過(guò)第二控制單元設(shè)置第一靜電計(jì)采樣間隔、第二溫控箱的升溫區(qū)間和升溫速率，并用所述第一靜電計(jì)間隔采集升溫過(guò)程中的電流數(shù)據(jù)，第一數(shù)據(jù)記錄裝置讀取并存儲(chǔ)電流數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到熱刺激去極化電流，再通過(guò)積分運(yùn)算得到內(nèi)部空間電荷注入量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的高壓直流電纜絕緣層電荷注入量表征方法，其特征在于，所述極化過(guò)程中在相同的條件下處理兩個(gè)相同的試樣，即第一試樣和第二試樣；

所述極化過(guò)程和所述電荷注入過(guò)程：將所述第一試樣和所述第二試樣放入所述極化裝置的所述第一上電極和所述第一下電極之間，調(diào)節(jié)所述第一溫控箱的內(nèi)部溫度為T(mén)1，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，接通所述高壓直流源對(duì)試樣加壓，進(jìn)行極化和注入電荷，加壓時(shí)間為t1，所述高壓直流源的加壓電壓為E1；

所述去極化過(guò)程：待所述第一試樣冷卻至室溫，將所述第一試樣移入所述熱刺激電流測(cè)試系統(tǒng)的第二上電極和第二下電極之間進(jìn)行測(cè)試，調(diào)節(jié)所述第二溫控箱的升溫區(qū)間和升溫速率，獲得所述熱刺激去極化電流，通過(guò)積分運(yùn)算得到內(nèi)部空間電荷注入量Q1；

所述衰減測(cè)試過(guò)程：將完成電荷注入的所述第二試樣冷卻至室溫，移入所述衰減測(cè)試裝置中，放置于所述地電極上與所述探頭相對(duì)的第一位置；接通所述探頭、所述第二靜電計(jì)與所述地電極，從而測(cè)得第二試樣的所述表面電位衰減曲線(xiàn)；進(jìn)一步地，通過(guò)積分運(yùn)算得到試樣表面電荷注入量Q2。