[发明专利]基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法

权利要求书

1.一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在冷却前对超导电缆进行抽真空以及吹扫处理；

并在这一过程中对超导电缆进行介质谱测试，以得到吹扫阶段不同频率激励电压下超导电缆绝缘介质的介损；

S2、通过依次注入低温氮气、低温液氮以及开启制冷机，对超导电缆进行冷却处理，同时控制预冷速度；

并在这一过程中对超导电缆进行介质谱测试，以得到冷却阶段不同频率激励电压下超导电缆绝缘介质的介损；

S3、根据吹扫阶段、冷却阶段不同频率激励电压下超导电缆绝缘介质的介损，分析得到超导电缆预冷过程中内部状态变化信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S1中对超导电缆进行抽真空以及吹扫处理的具体过程为：

S11、对超导电缆进行抽真空置换；

S12、采用干燥的、且与室温之间的温差小于或等于设定温差阈值的氮气对电缆系统进行吹扫，以吹除杂质。

3.根据权利要求1所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S2中对超导电缆进行冷却处理的具体过程为：

S21、注入低温氮气进行缓慢冷却；

S22、当系统温度小于或等于设定的第一温度阈值时，再注入低温液氮进行冷却；

S23、当系统温度小于或等于设定的第二温度阈值时，开启制冷机对循环液氮继续过冷，直至系统温度小于或等于设定的第三温度阈值，液氮保持过冷循环，并持续设定的冷却时间；

其中，所述第三温度阈值小于第二温度阈值，所述第二温度阈值小于第一温度阈值。

4.根据权利要求1所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S2中控制预冷速度具体是使系统温度从环境温度以设定的梯度依次下降，每个梯度温度保持几十至数百小时，以使得超导电缆的首末端的温度平衡、均能达到温度的设定值。

5.根据权利要求1所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S1和S2具体是根据设定的监测时间间隔，以在吹扫阶段和冷却阶段分别对超导电缆进行多次不同频率下的介质谱测试。

6.根据权利要求5所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S1和S2具体是采用介质谱测试仪对超导电缆进行介质谱测试，所述介质谱测试的频率采用0.1Hz～1000Hz。

7.根据权利要求6所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S1和S2中对超导电缆进行介质谱测试的具体过程为：

将介质谱测试仪的接地线和低压引线均直接接地，将介质谱测试仪的高压引线连接至超导电缆其中一相的内导线，将超导电缆另外两相保持接地；

将介质谱测试仪的频率设定至所需频率，按照设定的试验电压对超导电缆其中一相进行介质谱测试；

按照上述步骤，依次对超导电缆另外两相进行介质谱测试，最终得到超导电缆绝缘介质在不同频率下的介损值。

8.根据权利要求7所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述设定的试验电压的有效值小于200V。

9.根据权利要求7所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、将对应于不同频率的介损值进行曲线拟合，得到介损-频率曲线；

S32、根据介损-频率曲线，分析得到超导电缆预冷过程中内部状态变化结果。

10.根据权利要求9所述的一种基于介质谱的超导电缆预冷过程监测方法，其特征在于，所述步骤S32具体是分析得到超导电缆内部水分、相态、温度的变化结果，所述相态包括气态和液态。