[实用新型]一种直流电缆空间电荷测量系统

说明书

本实用新型公开一种直流电缆空间电荷测量系统，包括：直流电源，与被测直流电缆的终端相连接，用于向被测直流电缆输出高压直流电；脉冲发生器，与被测直流电缆或者其终端相连接，用于向被测直流电缆发送高压脉冲信号；加热单元，用于将被测直流电缆的线芯加热到设定温度；空间电荷测量单元，用于对被测直流电缆产生的空间电荷进行测量。本实用新型通过耦合电流加热直流电缆，实现了从电缆线芯到电缆绝缘层的由内到外传热的温度场，并通过水槽控制了电缆表面温度，形成内外两层控温，控制了电缆导体到绝缘表面的温度梯度，模拟了直流电缆的真实工况。

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种直流电缆空间电荷测量系统。

背景技术

电声脉冲法是一种目前被广泛应用的空间电荷测量手段。电声脉冲法能够观察直流电缆绝缘在直流高场强下的空间电荷积聚行为。由于电缆通常运行在不同的温度下，而且电缆绝缘中的温度梯度会随环境的变化而变化，因此测量不同温度梯度下的空间电荷具有很强的现实意义。

目前的基于电声脉冲法的空间电荷测量系统通常采用在下电极安装恒温源利用温度场传热方法加热电缆。例如，采用加热圈包覆下电极凹槽提供温度场的方式来加热被测试品；或者采用恒温源向被测试品加热。这种采用高温源产生高温利用温度场传导加热的方式，因加热源通常被置于下电极中，所以要使传感器承受高温，而且这种加热方式是由外向内加热，与实际电缆由内向外传热过程不同，从而影响了传感器精度，并使测量情况与实际不符，导致测量结果不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，本实用新型提供一种直流电缆空间电荷测量系统，以克服在高温下测试不稳定的缺点，更符合运行工况。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种直流电缆空间电荷测量系统，包括：

直流电源，与被测直流电缆的终端相连接，用于向被测直流电缆输出高压直流电；

脉冲发生器，与被测直流电缆或者其终端相连接，用于向被测直流电缆发送高压脉冲信号；

加热单元，用于将被测直流电缆的线芯加热到设定温度；

空间电荷测量单元，用于对被测直流电缆产生的空间电荷进行测量。

其中，所述空间电荷测量单元包括：

水槽，用于放置被测直流电缆，并盛放冷却水以控制被测直流电缆的表面温度；

下电极铝板，位于所述水槽下方，用于接触并固定所述水槽；

电缆夹具，与所述下电极铝板相连接，用于将被测直流电缆固定在所述水槽中；

压电传感器，紧贴于所述下电极铝板下方，用于采集被测直流电缆产生的空间电荷被所述脉冲发生器激励后所发出的声信号，并将所述声信号转换为电信号；

示波器，与所述压电传感器相连接，用于采集所述压电传感器输出的电信号。

其中，所述电缆夹具具有一弧形面，其弧度与被测直流电缆的外缘相匹配，所述弧形面朝向所述下电极铝板上表面。

其中，所述下电极铝板设有多个安装孔，所述电缆夹具通过长螺杆与所述安装孔的螺接来实现其与所述下电极铝板的连接。

其中，所述下电极铝板上还设有隔热层，用于隔离被测直流电缆的高温向所述压电传感器传递。

其中，所述加热单元包括：

耦合电流加热单元，与被测直流电缆的线芯相连接，用于通过耦合电流线圈对被测直流电缆的线芯进行加热；

耦合电流控制单元，与所述耦合电流加热单元相连接，用于通过输出电压高低来控制耦合电流线圈所产生的电流大小，以及调节耦合电流线圈在被测直流电缆中的感应电流的大小。