[实用新型]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

本实用新型涉及高电压电缆检测技术领域，具体是一种用于10kV交联聚乙烯电缆加速水树老化的系统。

背景技术

水树是交联聚乙烯(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)处，这些地方的电场强度较高，因此容易成为水树的引发点。

而电缆长期运行过程中，受载流量的大小、敷设方式、环境温度的影响，局部会出现过热的情况，导致热老化程度加剧。

同时，电缆在安装、维护、运行过程中受不当的牵引、弯曲等机械力作用，会导致应力作用下电缆出现机械老化。

这三类老化是目前最为广泛的老化类型，对于电缆的安全使用有较大的影响。在现有的实验设备中尚缺乏对三种老化同时进行实验的设备，因此本实用新型对于模拟交联聚乙烯电缆在潮湿、过热环境下的运行、维护造成的水树、热、机械老化有着很强的应用价值。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于10kV交联聚乙烯电缆加速水树老化的系统，其结构简单，老化周期短，实用性强，可以模拟交联聚乙烯电缆在潮湿、过热环境下造成的水树、热、机械老化，同时很好地保留电缆样品段的完整性。

一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，包括环氧树脂箱体、直流高压源、机械臂、接地铜片、加热板，环氧树脂箱体其中一对向设置的两侧边设有供电缆穿过的密封孔洞，电缆的两端从密封孔洞露出，密封孔洞使用密封圈密封，电缆露出密封孔洞的一端将绝缘层和半导电层剥掉露出铜芯，直流高压源用于与铜芯连接，环氧树脂箱体用于灌入盐溶液以将电缆浸没，接地铜片一端浸入盐溶液中，接地铜片的另一端接地，电缆浸入盐溶液中的部分经过扎针处理形成多个小孔，加热板与环氧树脂箱体连接，用于对环氧树脂箱体进行加热，两个密封孔洞的外侧分别设有一个机械臂，两个机械臂分别夹住电缆露出密封孔洞的两端，其中一端固定，另一端依靠电机驱动机械臂移动，用以弯曲电缆模拟机械老化过程。

进一步的，直流高压源与铜芯之间串接有水电阻。

进一步的，环氧树脂箱体的另一对向设置的两个侧边由胶套进行连接。

进一步的，所述盐溶液为质量百分比浓度为20％的氯化钠溶液。

进一步的，电缆浸入盐溶液中的部分使用钢针穿透半导电层，插入绝缘层中，之后将针头拔出，等间距的在电缆上扎出多个小孔。

本实用新型相对于现有技术，其显著效果在于：

本实用新型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；其次，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，同时，机械臂可以实现电缆弯曲功能，进行电缆的机械老化实验；最后，加热板可以对整体进行加热，提供最高110℃，一般不超过100℃的高温，能够有效进行电缆的热老化实验。

附图说明

图1是本实用新型用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统的结构示意图。

图中：1-直流高压源；2-水电阻；3-机械臂；4-接地铜片；5-加热板；6-氯化钠盐溶液；7-密封圈；8-环氧树脂箱体；9-电缆；10-密封孔洞；11-胶套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本实用新型用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统的结构示意图，所述系统包括环氧树脂箱体8、接地铜片4、机械臂3和加热板5。环氧树脂箱体8其中一对向设置的两侧边设有密封孔洞10，密封孔洞10的尺寸根据XLPE电缆(例如图1所示电缆9)单相样品段的尺寸设计，同时在密封孔洞10处设置两个密封圈7，从而起到防止环氧树脂箱体8中的液体泄漏的目的。环氧树脂箱体8使用环氧树脂制成，具有耐高温的特点，若使用陶瓷则较脆，使用金属则容易出现放电问题。