[发明专利]一种有中继海底光缆绝缘寿命指数评估方法

说明书

本发明涉及一种有中继海底光缆绝缘寿命指数评估方法，属于光缆技术领域。本发明通过进行不同温度和通电时间的试验，得到温度和通电时间对海缆绝缘性能的影响数据，综合考虑温度和通电时间对海缆性能的影响，通过数据分析拟合出海底光缆绝缘寿命指数k。相对于传统的k值评估方案，本发明的试验时间和成本可控，可执行性更高，相对成本更低。

技术领域

本发明涉及一种有中继海底光缆绝缘寿命指数评估方法，属于光缆技术领域。

背景技术

绝缘性能是有中继海底光缆关键指标之一。有中继海底光缆在其整个寿命周期内是否可以长期承载系统设计的高电压值，将决定其能否可靠地给中继器等海底设备供电，进而影响到整个系统的正常工作。国际海缆系统测试标准ITU-T G.976规定了海底光缆的绝缘寿命验证测试方法：T₁V^k₁＝T₂V₂^k＝C，公式中C为常数，工作电压为V₁，寿命周期为T₁，则绝缘寿命验证时可采用更高级别的电压V₂，用较短时间T₂，进行加速等效试验验证，其中k为绝缘寿命指数，其根据缆型和绝缘材料的变化而变化。由此可以看出绝缘寿命验证的关键在于分析出绝缘寿命指数k值。

现有行业内通常的做法有两种：

a)k值取经验值4.75；

b)通过传统概率统计方式，先对一组样品进行极限击穿电压试验，得到电压的概率分布函数及威布尔分布指数b，再对另一组样品以固定电压测试其击穿时间，得到击穿时间的概率分布函数及威布尔分布指数a，最后由在概率为1/e时的威布尔函数特性b＝-k*a分析可得到绝缘寿命指数k值。

但是上述两种方案存在如下问题：

a)方案的不足：因其是经验数据，对不同缆型及不同绝缘材料的适用性受到广泛的质疑；

b)方案的不足：其第二步以固定电压测试其击穿时间，因其击穿时间无法提前预估，根据固定电压取值不同，试验持续时间可能达到几个月甚至几年，试验时间无法控制，不易于试验规划及进度把控，同时长时间的高压测试也提高了试验的风险及成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，对于绝缘寿命指数k值地确定，本发明给出了一种新型的可靠的评估方法，即一种有中继海底光缆绝缘寿命指数评估方法。

本发明的技术方案如下：

一种有中继海底光缆绝缘寿命指数评估方法，其特征是，包括以下步骤：

a)准备若干组有中继海底光缆，每组包括若干根有中继海底光缆样品；

b)将上述光缆样品逐根放入恒温水池中，使光缆样品两端悬空；

c)对每根光缆样品进行老化试验，在光缆样品一端施加直流工作电压，并保压；

d)完成上述老化试验后，对每根光缆样品进行直流击穿试验，记录击穿电压；

e)通过数据拟合及分析得到绝缘寿命指数k值。

优选地，步骤a)中，准备有6组有中继海底光缆，每组包括10根有中继海底光缆样品，每根光缆样品长度为10米。

优选地，步骤c)中，老化试验时，恒温水池的温度设定包括3个温度点，分别是20℃、60℃、84℃，时间跨度分别是1天、30天。

优选地，步骤d)中，根据试验结果，取分布的击穿电压中值作为击穿电压，同一个温度条件下线性拟合出击穿电压与时间的变化关系；在不同温度下击穿电压与时间的关系中选取相对保守的一组，选择84℃下，Y＝735.21X^-0.075，其中Y代表击穿电压，X代表时间。