[發(fā)明專利]一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010655148.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN111665425A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶文彪;侯少健;米康民;晉濤;張來福;張偉;劉星廷;周凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 太原景譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14113
• 代理人: 鄭景華

1.一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：可調(diào)變壓器（1）、高壓熔斷器（2）、有機(jī)玻璃缸（4）、電纜試樣（5）、CCD攝像頭（6）、硅油（7）、PC（9）、試樣接地極（10）、可調(diào)光源（11）、有機(jī)玻璃底座（12）和鋼針（13），所述有機(jī)玻璃缸（4）的內(nèi)部固定有所述有機(jī)玻璃底座（12），所述有機(jī)玻璃底座（12）上設(shè)置有所述試樣接地極（10），所述試樣接地極（10）接地，所述試樣接地極（10）上均勻固定有多個(gè)半圓形的所述電纜試樣（5），所述電纜試樣（5）上分別連接有鋼針（13），所述鋼針（13）的針尖端插入所述電纜試樣（5）的內(nèi)部，所述鋼針（13）的另一端均通過導(dǎo)線連接有高壓熔斷器（2），多個(gè)所述高壓熔斷器（2）均固定于所述有機(jī)玻璃缸（4）的外部，多個(gè)所述高壓熔斷器（2）與所述可調(diào)變壓器（1）通過導(dǎo)線連接，所述有機(jī)玻璃缸（4）的內(nèi)部填充有硅油（7），所述硅油（7）淹沒所述電纜試樣（5）和所述鋼針（13）；

所述電纜試樣（5）的上方均固定有CCD攝像頭（6），多個(gè)所述CCD攝像頭（6）與所述PC（9）通過數(shù)據(jù)線連接，所述電纜試樣（5）的下方均設(shè)置有可調(diào)光源（11），所述可調(diào)光源（11）固定于所述有機(jī)玻璃缸（4）的外部下方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電纜試樣（5）為半圓形薄片狀，所述鋼針（13）的針尖貫穿所述電纜試樣（5）的內(nèi)半導(dǎo)電層（15）并刺入絕緣層（16），所述鋼針（13）的針尖端距離所述電纜試樣（5）的外半導(dǎo)電層（17）距離為2～2.5mm，且所述鋼針（13）的延長(zhǎng)線通過所述絕緣層（16）的圓心。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述有機(jī)玻璃缸（4）的一側(cè)固定有軸向水平設(shè)置的接地套管（8），所述接地套管（8）貫穿所述有機(jī)玻璃缸（4）的側(cè)壁，所述試樣接地極（10）與所述接地套管（8）通過導(dǎo)線連接，所述接地套管（8）接地；所述鋼針（13）與所述高壓熔斷器（2）連接的線路上均連接有高壓套管（3），所述高壓套管（3）軸向水平設(shè)置，多個(gè)所述高壓套管（3）水平方向并排設(shè)置，所述高壓套管（3）貫穿所述有機(jī)玻璃缸（4）另一側(cè)的側(cè)壁，所述硅油（7）淹沒所述接地套管（8）和所述高壓套管（3）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述試樣接地極（10）上沿水平方向均勻開設(shè)有多個(gè)槽口朝向水平的凹型槽（14），所述凹型槽（14）與半圓形的所述電纜試樣（5）相適配，所述電纜試樣（5）與所述凹型槽（14）通過塑料絕緣繩固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述試樣接地極（10）采用厚度為6～8mm的長(zhǎng)條狀銅制電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述鋼針（13）的直徑為1mm。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的交聯(lián)聚乙烯電纜抗電樹能力快速檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、電纜試樣制作：

將電纜切為半圓形薄片試樣，將鋼針貫穿薄片試樣的內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層，并刺入外半導(dǎo)電層；

2）、電纜試樣固定：

將步驟1）制作的電纜試樣放入試樣接地極的凹形槽中，電纜試樣的外半導(dǎo)電層與凹形槽底部貼合，并使用塑料絕緣繩將電纜試樣和試樣接地極固定，將固定好的電纜試樣和試樣接地極放置于有機(jī)玻璃底座上方；

3）、導(dǎo)線連接：

使用導(dǎo)線將鋼針、高壓套管、高壓熔斷器、可調(diào)變壓器高壓側(cè)輸出端、試樣接地極、接地套管連接在一起，接地套管接地；

4）、添加硅油：

向有機(jī)玻璃缸內(nèi)注入硅油，硅油液面淹沒高壓套管、接地套管、鋼針和電纜試樣；

5）、可調(diào)光源和CCD攝像頭配置：

根據(jù)試樣數(shù)量配備多個(gè)可調(diào)光源和CCD攝像頭，打開可調(diào)光源、PC和CCD攝像頭，調(diào)節(jié)CCD攝像頭和光源，使PC顯示畫面能夠清晰地聚焦在鋼針針尖處；

6）、檢測(cè)：

調(diào)節(jié)可調(diào)變壓器使其初始電壓升至10kV，并按照每間隔5min升高電壓2kV的規(guī)律對(duì)可調(diào)變壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至所有的電纜試樣擊穿、高壓熔斷器熔斷，降低可調(diào)變壓器電壓至0，斷開可調(diào)變壓器低壓側(cè)電源，電壓調(diào)節(jié)過程中對(duì)電壓及時(shí)間進(jìn)行記錄；

7）、數(shù)據(jù)分析：

當(dāng)斷開可調(diào)變壓器低壓側(cè)電源后，停止CCD攝像頭錄像，將PC端記錄的CCD攝像頭影像時(shí)間與電壓調(diào)節(jié)時(shí)間進(jìn)行比對(duì)，記錄每個(gè)電纜試樣的電樹引發(fā)時(shí)間、電壓幅值以及試樣擊穿時(shí)間、電壓幅值；將電纜試樣的電樹引發(fā)和擊穿的時(shí)間以及電壓幅值分別按照統(tǒng)計(jì)學(xué)要求計(jì)算平均值，并通過與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)來評(píng)估電纜試樣的抗電樹能力。