[发明专利]一种XLPE电缆绝缘老化状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘材料老化评估方法领域，尤其涉及新型的XLPE电缆绝缘老化状态评估方法。

背景技术

随着城市和现代工业的迅速发展，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆由于其优异的电气性能和传输容量大、耐热性好、易于弯曲、附件接头简单、安装敷设方便等优点被广泛应用于城市输电线路和配电网中。在干燥环境中电缆绝缘的电气性能十分优越，然而电缆投入运行后，必将受到电、热、潮湿、机械、化学等因素的作用发生老化。目前我国运行的35kV及以上高压的XLPE电缆，有些已逐渐进入电缆预期寿命的“中年期”。因此，如何评估这些XLPE电缆绝缘的老化状态，判断应在何时进行更换，避免因电缆绝缘老化造成事故，成为了目前的一个重要课题。

对于XLPE电缆绝缘老化状态评估方法，国外20世纪60年代就开始了关于XLPE电缆绝缘弱点检出和老化检测技术的研究，至今仍在不断发展。日本是开展XLPE电缆绝缘老化检测技术研究较早的国家。对于6kV级，检测技术有非在线式和在线式。非在线式包括残留电压、反吸收电流、直流泄漏电流、电位衰减法，残留电荷、直流电压叠加法等。在线式包括直流成分、脉动法，直流电压叠加法等。XLPE电缆绝缘老化状态评估研究国内开展较晚，目前现场检测XLPE绝缘老化还没有公认的可在电力部门推广应用的在线检测技术及相应设备，因此电缆绝缘老化状态的数据积累较少，缺乏判别电缆老化的标准。本发明建立了一种XLPE电缆绝缘加速老化试验装置，模拟实际运行中XLPE电缆绝缘层的老化情况。通过测试分析加速老化试验前后XLPE电缆绝缘的介电及理化性能的变化，包括宽频介损频率谱、傅里叶红外光谱，对其老化状态进行评估。该方法可以成为电力公司进行XLPE电缆老化状态评估的重要检测手段，为电力公司准确评估电力电缆的老化状态和运行管理部门提高电力电缆的使用年限提供技术支撑，对提升XLPE电缆供电可靠性、降低运行及维护成本有着重要意义。

目的

本发明的目的在于提供一种XLPE电缆绝缘老化状态评估方法。

技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：建立一种XLPE电缆绝缘加速老化试验装置，模拟实际运行中XLPE电缆绝缘层的老化情况。通过测试分析加速老化试验前后XLPE电缆绝缘的介电及理化性能的变化，包括宽频介损频率谱、傅里叶红外光谱，对其老化状态进行评估。

有益效果

本发明的优点和有益效果：

(1)建立了一种XLPE电缆绝缘加速老化试验装置，能用来模拟实际运行中XLPE电缆

绝缘层的老化情况。

(2)提供了一种对XLPE电缆绝缘的老化状态进行有效准确评估的方法。

附图说明

图1是XLPE电缆绝缘加速老化试验装置；

图2是老化前后XLPE试样宽频介损频率谱图；

图3是老化前后XLPE试样傅里叶红外光谱图；

最佳实施方式

电老化和热老化是目前XLPE电缆绝缘老化最主要的因素，为了有效模拟实际运行中XLPE电缆绝缘层的老化情况，建立了一种XLPE电缆绝缘加速老化试验装置，如图1所示，来制备试验用老化试样，然后对其介电及理化性能进行测试分析。本专利所述XLPE电缆老化状态评估方法，实施步骤包括：制备老化试样、测试老化前后试样的介电及理化性能。具体如下：

1.制备过程

(1)取制备XLPE电缆的原粒料直接在平板硫化机上180℃、10MPa压力下热压3分钟成片，厚度1mm，室温下自然冷却，得到长度宽度均为200mm的方形试样。

(2)将上述方形试样加工成长度宽度均为50mm的方形试样，置于两个等直径圆柱形电极之间。电极直径为(25±1)mm，高约25mm，其边缘倒圆成半径为(3.0±0.2)mm的圆弧，上下电极准确对中放置。上端圆柱电极紧贴在试样表面并与高压电源相连，背部电极接地。将电极连同试样整个置于恒温烤箱腔体中。

(3)对试样施加10kV的工频电压，恒温烤箱内温度设置为90℃，相继进行100h、200h、300h的电热联合老化试验后取出备用。

(4)将试验所得试样在无水乙醇中清洗，再进行超声清洗处理，去除表面杂质的影响。2.测试实验

(1)宽频介损频率谱测试