[发明专利]一种水热联合加速水树老化试验装置

说明书

本发明公开了一种水热联合加速水树老化试验装置，不同于传统的水针法老化装置，本发明提供了一种加热条件下的老化环境，更好地模拟了电缆运行中的发热情况加快了水树的生长速度，同时本发明中的老化试样处在双面溶液的作用下，更真实地还原了电缆实际运行中水对绝缘材料的老化作用。本发明实施例用于交联聚乙烯水树老化试验的方法为：制作杯型试样并搭建试验装置，在高压电极上施加高压交流电，设定老化温度，一定时间后取下杯型试样的底部，切成若干薄片，经亚甲基蓝试液染色后在显微镜下观察水树枝引发情况和水树枝的长度。本发明装置可拓展性很高，可以高效率地进行水树老化试验，对水树特性研究具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及绝缘材料抗水树研究技术领域，具体是一种运用于交联聚乙烯材料的水热联合加速水树老化试验装置。

背景技术

近年来我国电力事业飞速发展，安全可靠的供配电与国民生产生活密切相关，我国的输配电线路中交联聚乙烯电缆占有很大比重，而交联聚乙烯电缆在实际运行中由于运行环境的影响不可避免的会受到电、热和水的老化作用。各种老化因子随着时间积累导致交联聚乙烯电缆的绝缘层中水树枝频繁出现，致使电缆的绝缘性能下降，供电可靠性降低，因此研究交联聚乙烯电缆中的水树生长特性对研究抗水树电缆材料具有重大意义。

在电缆的实际运行中，水树枝老化是一个缓慢的过程，这对水树的研究造成了极大的困难。目前，研究人员一般基于水针法来进行加速水树老化试验。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水热联合加速水树老化试验装置。下面对本发明进行简要概述，这个概述并不是意图限定本发明的范围，其目的是以简单的概念对本发明进行概括性说明，为后文详细介绍本发明具体内容打下基础。

现有的基于水针法的老化装置缺点在于仅模拟了老化试样在一侧有水作用时的老化情况，同时也未考虑电缆运行中发热现象对水树老化过程的作用，并且水树引发点为人为制造的针孔缺陷，水树引发试验周期长、效率低。本发明提出的一种水热联合加速水树老化试验装置模拟了老化试样在双面水作用下的老化情况，并且还原了电缆在实际运行中发热对水树生长的影响，更真实的模拟了实际电缆运行中受到的水和热的联合老化作用，加速了水树老化进程，下面阐述本发明实施例用于交联聚乙烯水树老化试验的方法。

试验用高压交流电源由220V的市电经过变频装置再经过变压器得到。其中，限流元件在试样发生短路时断开从而保证设备的安全。在研究中通常需要多个试样作比对，所以可以并联多个水树老化装置同时进行老化。

本发明的实施例用于交联聚乙烯的试验主要包括下面六个步骤：

步骤一，制备试样，将交联聚乙烯制成杯型试样。

步骤二，预处理试样，消除环境影响。

步骤三，向矩形水槽中注入NaCl溶液。

步骤四，将杯型试样固定在夹持架上，调节夹持架的调节螺母使杯型试样的底面完全浸没在NaCl溶液中，并向杯型试样的内部注入NaCl溶液。

步骤五，在杯型试样上加装聚酯盖，从聚酯盖上引出高压电极并使高压电极的下端可靠地浸没在杯型试样内部的NaCl溶液中，高压电极上端和交流高压电源相连，由交流高压电源提供试验需要的电压。

步骤六，设定老化温度，经过一段时间的老化后，取下杯型试样的底部，切成200μm的薄片然后再经亚甲基蓝试液染色后在电子显微镜下观察水树枝的引发情况及水树枝的生长情况。

附图说明

图 1 是本发明的电气线路图；

图 2 是本发明的实施例用于交联聚乙烯水树老化试验的装置结构图 ；