[發明專利]一種全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺及方法

在審

• 申請號: 202011348352.8
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112462215A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 聶永杰;趙現平;趙騰飛;王威望;項恩新;王科;肖華根
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R29/24
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，其特征在于，包括：

高壓直流源(1)、高壓直流源第一端口(2)、高壓直流源第二端口(3)、接地線(4)、第一連接線(5)、積分電容(6)、第二連接線(7)、電阻(8)、第三連接線(9)、試驗電纜(10)、第四連接線(11)、信號放大器(12)、第一信號傳輸線(13)、第二信號傳輸線(14)、第三信號傳輸線(15)、數據采集器(16)以及上位機(17)；

所述高壓直流源(1)通過所述接地線(4)接地；

所述高壓直流源第一端口(2)通過所述第一連接線(5)與所述積分電容(6)的一端連接；

所述積分電容(6)的另一端通過所述第二連接線(7)與所述電阻(8)的一端連接；

所述電阻(8)的另一端通過所述第三連接線(9)與所述試驗電纜(10)的一端連接；

所述試驗電纜(10)的另一端通過所述第四連接線(11)與所述高壓直流源第二端口(3)連接；

所述信號放大器(12)的輸入端分別通過所述第一信號傳輸線(13)和第二信號傳輸線(14)連接在所述積分電容(6)的兩端；

所述信號放大器(12)的輸出端通過所述第三信號傳輸線(15)與所述數據采集器(16)的輸入端連接；

所述數據采集器(16)的輸出端與所述上位機(17)的輸入端連接；

所述上位機(17)的輸出端與所述高壓直流源(1)的輸入端連接，所述上位機(17)被配置為接收并處理來自所述數據采集器(16)的信號，得到測量結果，同時對高壓直流源(1)的電壓輸出進行控制。

2.根據權利要求1所述的全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，其特征在于，所述數據采集器(16)與所述上位機(17)之間的連接方式為光纖網絡連接。

3.根據權利要求1所述的全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，其特征在于，若所述試驗電纜(10)為高壓電纜，則所述第四連接線(11)的一端與所述試驗電纜(10)的外屏蔽絕緣層連接，所述第四連接線(11)的另一端接地；

所述外屏蔽絕緣層表面設置有銅箔。

4.根據權利要求1所述的全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，其特征在于，所述上位機(17)還被配置為：

判斷所述積分電容(6)兩端的電壓數據U_q(t)是否超過預設電容額定電壓閾值；

若超過所述預設電容額定電壓閾值，所述全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺進行短路放電操作。

5.一種全尺寸電纜絕緣電荷量測試方法，其特征在于，應用于權利要求1所述的全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，所述方法包括：

根據所述全尺寸電纜絕緣電荷量測試平臺，接通電源，獲取所述積分電容(6)兩端的電壓數據U_q(t)和電容C_int；

根據所述電壓數據U_q(t)和所述電容C_int，計算得到積分電容上的動態電荷量q(t)；

根據積分電容上的動態電荷量q(t)，得到所述試驗電纜(10)上的動態電荷量Q(t)；

逐次增加測試電路中的所述直流電源電壓E，計算得到不同外加電壓下的試驗電纜(10)上的動態電荷量Q(t)；

根據不同外加電壓下的所述試驗電纜(10)上的動態電荷量Q(t)，判斷所述試驗電纜(10)的絕緣性能。

6.根據權利要求5所述的全尺寸電纜絕緣電荷量測試方法，其特征在于，所述獲取電壓數據U_q(t)和積分電容的電容C_int，具體包括：

所述數據采集器(16)分別通過所述信號放大器(12)采集所述積分電容(6)兩端的電壓數據U_q(t)和電容C_int；

所述高壓直流源(1)的輸出電壓從1kV開始等幅增加，增幅步長為1kV，直至所述輸出電壓超過所述積分電容(6)的額定范圍，采樣時間為180s，每2s進行一次采樣。