[實用新型]一種XLPE電纜電熱聯合水樹老化試驗裝置

有效

• 申請號: 202220553492.7
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN217587470U
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 鄭歡;孫志文;曾驗舒;彭程;王玉龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于電氣絕緣領域，具體涉及一種加速XLPE電纜老化的試驗裝置和方法。為滿足XLPE電纜絕緣水樹老化試驗對溫度和電壓的要求，設計一種電熱聯合水樹老化試驗裝置。本實用新型包括：放置導管、進水管、出水管、電采暖爐、承重支架、XLPE電纜和高壓交流電源等，其中放置導管由直管、彎管和三通等組成。利用放置導管、進水管、出水管和電采暖爐建立一個循環加熱的管道，承重支架撐起整個管道。通過電采暖爐的智能溫控系統實現老化過程的溫度和時間控制。同時，高壓交流電源對XLPE電纜線芯一端施加電壓，另一端注水，實現XLPE電纜的電老化過程。該裝置能夠以電熱聯合和內外同時注水方式進行XLPE電纜加速水樹老化試驗。

技術領域

本實用新型涉及一種加速XLPE電纜水樹老化的裝置和方式，具體涉及一種XLPE電纜電熱聯合水樹老化試驗裝置，屬于電氣絕緣技術領域。

背景技術

交聯聚乙烯電纜(XLPE insulated cable)由線芯、內半導電絕緣屏蔽層、交聯聚乙烯絕緣層、外導電絕緣屏蔽層以及最外層金屬屏蔽組成，具有傳輸容量大、良好的介電性能、易敷設、運行可靠性高等優點，由于各行各業對電力需求增大，提高電網的運行穩定性十分重要，因此人們對XLPE電纜的性能越來越重視。

水樹老化是絕緣老化的主要形式之一，水樹為絕緣內部產生樹枝狀的親水性空洞，它可引起的 XLPE電纜絕緣老化。影響XLPE電纜絕緣老化的因素有很多，如：水、外施電壓、溫度、應力、空間電荷的產生和分布等，水分在電場作用下逐漸侵入電纜，電纜中原本存在的微孔缺陷會逐漸擴大，形成水樹通道，導致電纜絕緣內部出現水樹。絕緣尖端空隙處會產生空間電荷積聚現象，致使水樹頂端場強嚴重畸變，造成絕緣材料進一步裂解，直至最終發展成電樹枝，所以存在水樹枝老化問題的電纜在雷擊情況下很容易擊穿，一旦在水樹的頂端生成電樹，電纜絕緣本體將在短時間內被擊穿。由于需要投入使用的電纜壽命一般都有幾十年，為了測量電纜是否為合格產品，需要對XLPE電纜進行加速水樹老化試驗來檢驗它的性能。

為了實現XLPE電纜加速水樹老化試驗，本實用新型設計一種XLPE電纜電熱聯合水樹老化試驗裝置，解決了在采取電熱聯合老化的方法存在的控溫問題。當使用感應加熱的方法對電纜進行加熱老化時，電纜絕緣和線芯之間存在著溫差，電纜試樣端部有連接端子，在感應加熱時會產生很大熱量，不易控制溫度，而且如果同時對XLPE電纜加壓，參考回路和主回路并聯運行，使其互相干擾，容易出現故障。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種新型XLPE電纜電熱聯合水樹老化試驗裝置。

為了解決對XLPE電纜水樹加速老化培養過程中的控溫問題，本實用新型設計了可控制溫度和加熱時間的水浴加熱裝置，有效的對XLPE電纜以電熱聯合的方式進行加速老化，具體方案如下所述：

第一方面，XLPE電纜電熱聯合水樹老化試驗裝置的加熱老化部分，包括管道系統和電采暖爐。具體的結構為放置導管首先由四根利用三通相互連接的單管道組成，其中一根完整管道的存水管道由水平的兩根直管和一個三通連接組成，并在水平管道兩端安裝彎曲度為135°的彎管，來保存導管裝置中的水，最后在彎管的頂端連接直管，來保證電纜的終端部位遠離水位。出水管和進水管的一端都與放置導管相連接，出水管和進水管的另一端連接到電采暖爐，其中電采暖爐的循環泵連接到出水管和進水管的一端中，保證管道內的水循環，排水閥連接到放置導管，可控制管道內的存水量，進而形成一個可循環的管道系統。多根導管并排安裝時，導管之間有一定的間隔。對于管的承重框架，采用鋁型材，它的機械性能好，承載能力大且耐腐蝕。將水浴加熱裝置搭建在鋁型材框架上。

進一步的，在管道內加入水或NaCl溶液，并通過循環泵，實現水或NaCl溶液的循環。為了保證水溫均勻控制，使用電采暖爐的智能控溫加熱設備，對循環的水或NaCl溶液進行持續加熱，實現整個管內的水溫控制，保證了XLPE電纜加熱老化時的穩定恒溫控制。