[發(fā)明專利]一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)表征方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011180390.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112285048A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 于是乎;余欣;魏俊濤;汪政;黃振;楊賢;呂鴻;彭向陽
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/3563
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蘇云輝

本申請公開了一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)表征方法及系統(tǒng)，其方法根據(jù)所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的所述不均勻系數(shù)與相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜試樣的老化狀態(tài)，確定所述不均勻系數(shù)與所述老化狀態(tài)之間的關(guān)系。本技術(shù)方案通過采用不均勻系數(shù)表征電纜絕緣老化狀態(tài)，為電纜絕緣老化狀態(tài)提供了一個新的表征量，同時，簡單易行且評估準確。從而解決了不同電纜歷史數(shù)據(jù)不同而不可比較的問題，并為表征電纜絕緣老化狀態(tài)提供了新的表征方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電纜檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種評判電纜絕緣老化程度的方法，更具體地，涉及一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)表征方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜憑借著優(yōu)良的電氣和理化性能，被廣泛應用于電力輸電系統(tǒng)。在長期的運行過程中，電纜絕緣材料會受到多種因素的作用發(fā)生老化，其性能也會下降，影響電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。交聯(lián)聚乙烯電纜的設計使用時間一般為30～40年，目前我國已經(jīng)有許多線路處于設計使用時間的中后期，因此，有必要對交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)進行表征。

目前對電纜絕緣老化狀態(tài)的表征通常是利用多種測試技術(shù)獲得能夠反映材料結(jié)構(gòu)和性能劣化的特征量，例如通過拉伸試驗獲得斷裂伸長率，通過掃描電子顯微鏡觀測晶體形態(tài)，又或是通過電學性能測試獲得擊穿場強、介質(zhì)損耗因數(shù)等電學參數(shù)。然而，由于各條線路的電纜在生產(chǎn)廠家、原料組成、生產(chǎn)工藝等方面存在差異，未投入運行時電纜絕緣的性能數(shù)值各不相同。因此，只考慮目標電纜試樣在測試時刻的性能參數(shù)大小會影響老化狀態(tài)表征的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)表征方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的對電纜絕緣老化狀態(tài)表征不準確的技術(shù)問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化狀態(tài)表征方法，包括以下步驟：

S101：通過對若干個預先獲取的未老化和已老化的交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣進行傅里葉變換紅外光譜測試，得到所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣各自對應的傅里葉變換紅外光譜；

S102：獲取所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣各自對應的傅里葉變換紅外光譜中的光譜數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述光譜數(shù)據(jù)計算相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的羰基指數(shù)；

S103：根據(jù)所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的羰基指數(shù)計算相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的不均勻系數(shù)；

S104：根據(jù)所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的所述不均勻系數(shù)與相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜試樣的老化狀態(tài)，確定所述不均勻系數(shù)與所述老化狀態(tài)之間的關(guān)系。

優(yōu)選地，所述步驟S101之前還包括：通過分別在未老化和已老化的所述交聯(lián)聚乙烯電纜試樣中，沿各個所述交聯(lián)聚乙烯電纜試樣的厚度方向取出各自相應的若干個不同位置的交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣。

優(yōu)選地，所述步驟S102中的所述光譜數(shù)據(jù)包括吸光度與波數(shù)。

優(yōu)選地，所述步驟S102具體包括：獲取所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣各自對應的傅里葉變換紅外光譜中的吸光度與波數(shù)，并通過以橫軸坐標為所述波數(shù)、縱軸坐標為所述吸光度繪制所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣各自對應的波數(shù)-吸光度曲線圖，并根據(jù)所述波數(shù)-吸光度曲線圖與預置第一公式計算相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的羰基指數(shù)；

其中，所述預置第一公式為CI＝A₁/A₀，

式中，CI為羰基指數(shù)，A₁為波數(shù)1800～1700cm^-1范圍內(nèi)的曲線圍成的面積，A₀為波數(shù)2100～2000cm-1范圍內(nèi)的曲線圍成的面積。

優(yōu)選地，所述步驟S103具體包括：根據(jù)所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的羰基指數(shù)與預置第二公式計算相應的所述交聯(lián)聚乙烯電纜切片試樣的不均勻系數(shù)；