[发明专利]一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统

说明书

技术领域：

本发明属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统。

背景技术：

水树老化是交联聚乙烯(XLPE)绝缘发生降解的一种现象，它是因水分浸入XLPE绝缘层中，与电场共同作用而形成的树枝状物。水树枝具有亲水的特性，开始时水树枝是一些链状的充水孔穴，之后逐渐形成具有亲水性表面的树枝状细微通道，在潮湿和电应力的作用下，几年内水树枝可增长到1mm左右。在电缆中，水树出现的区域主要是半导电层与绝缘层接触面的凸起处和绝缘层内部缺陷(气孔、杂质等)出，这些地方的电场强度较高，因此容易成为水树的引发点。

为了模拟交联聚乙烯电缆在潮湿环境生长水树枝及其电学性能，需要一套切实可行的电缆加速水树老化的实验装置。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其结构简单，可以很好地保留电缆样品段的完整性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，包括交流高压源、环氧树脂箱体和接地铜片，其中，该环氧树脂箱体的两个相对的侧壁上开设有孔洞；工作时，电缆样品段贯穿于环氧树脂箱体的两个孔洞之间，且环氧树脂箱体内的电缆样品段上开设有针孔，环氧树脂箱体外的电缆样品段一端裸露出电缆线芯，环氧树脂箱体内填充有氯化钠盐溶液，氯化钠盐溶液的液面浸泡过电缆样品段；

交流高压源的一端通过水电阻与电缆线芯相连，另一端通过铜片导线与浸入在氯化钠盐溶液中的接地铜片，且铜片导线接地。

本发明进一步的改进在于，电缆样品段与环氧树脂箱体的孔洞之间还设置有密封圈。

本发明进一步的改进在于，环氧树脂箱体的底部还设置有加热板。

本发明进一步的改进在于，交流高压源的电压为25kV。

本发明进一步的改进在于，氯化钠盐溶液采用20％的氯化钠盐溶液。

本发明进一步的改进在于，还包括导线支架，用于固定铜片导线。

本发明进一步的改进在于，环氧树脂箱体包括可拆装的两部分，两部分之间通过胶套连接在一起。

本发明进一步的改进在于，电缆样品段采用3×300XLPE电缆单相样品段。

相对于现有技术，本发明的显著效果在于：

本发明通过密封圈保证了在对交联聚乙烯电缆进行水树枝老化过程中，所设计的系统具有良好的密封性能，不会造成盐溶液的泄漏。同时着重避免了对电缆样品段完整性的破坏。此外，本发明通过电缆铜芯加高压，盐溶液接地的方法可以保证在交联聚乙烯绝缘层形成很高的电场，利于水树枝在电缆段扎针位置上的生长。

相对传统的水树老化实验装置保留了整根电缆样品段而不是交联聚乙烯切片进行加速水树老化。此外，本发明将老化过程放置于环氧树脂箱体中进行，能够耐受160℃以下高温，且利用胶套连接，防止电缆无法同时穿入的问题。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-交流高压源；2-水电阻；3-铜片导线；4-导线支架；5-接地铜片；6-氯化钠盐溶液；7-密封圈；8-环氧树脂箱体；9-电缆线芯；10-电缆样品段；11-孔洞；12-加热板；13-胶套。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，本发明一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，环氧树脂箱体8两侧有根据3×300XLPE电缆单相样品段的尺寸所设计的孔洞11，同时于孔洞11处添加两个密封圈7从而起到防止液体泄漏的目的；为了防止电缆弯曲过大，环氧树脂箱体两瓣由胶套(13)进行连接，以防止电缆曲率过大导致无法同时穿过两孔的情况；将已扎针过的电缆(10)如图所示穿过两个孔洞，将以扎针过的电缆样品段10如图所示穿过两个孔洞11，将扎过针的区域留在环氧树脂箱体8内部。向环氧树脂箱体8内灌入20％的氯化钠盐溶液6，以完全浸泡电缆样品段10为目的。将接地铜片5一端接铜片导线3，另一端浸入氯化钠盐溶液6中，再将铜片导线3缠绕固定于导线支架4上，并将铜片导线3接地从而达到将氯化钠盐溶液6接地的目的。放入环氧树脂箱体8中的电缆样品段10将两端露出，同时将一段的绝缘层和半导电层剥掉使得电缆样品段10的电缆线芯9可以裸露出来，且尽可能将电缆一段露出部分长一些，防止发生沿面闪络，将交流高压源1的25kV电压加于铜芯上进行加速水树老化，水电阻2对整个电路起保护作用。