[发明专利]测量高压直流XLPE电缆冷热循环下空间电荷特性的方法

摘要

一种测量高压直流XLPE电缆冷热循环下空间电荷特性的方法，属测量领域。其对每种绝缘配方材料，制备模拟小电缆，在模拟小电缆上设置空间电荷测试单元，空间电荷测试单元与示波器和计算机连接；对模拟小电缆的电缆线芯施加直流电压，使其电缆绝缘层的平均电场强度达到15kV/mm；对模拟小电缆进行感应加热；然后降至常温，通过空间电荷测试单元得到该种绝缘配方模拟小电缆在不同冷热循环周期阶段的空间电荷分布值；得到不同绝缘材料模拟小电缆在24h负荷冷热循环周期中的空间电荷特性。其测量能真实地反映电缆绝缘层中的空间电荷分布状况，从而有助于评价实际大小电缆绝缘层的空间电荷特性。可广泛用于各种高压直流XLPE电缆空间电荷特性的测量领域。

主权项

一种测量高压直流XLPE电缆冷热循环下空间电荷特性的方法，包括采用电声脉冲法，实时测量24h负荷冷热循环周期中各时间点处电缆的空间电荷分布；其特征是：A、确定电缆绝缘层需要的绝缘配方材料；B、对每一种确定或需要的绝缘配方材料，制备两根相同的模拟小电缆；C、设置两组串心变压器，两组串心变压器的原边线圈分别经过一个调压器与电源连接；D、将两根模拟小电缆的两端分别对应短接，构成闭环回路；其中，第一模拟小电缆充当第一组串心变压器的副边线圈，其导体层/电缆线芯与温度显示仪的输入端连接；第二模拟小电缆充当第二组串心变压器的副边线圈，其导体层/电缆线芯与脉冲源连接；E、在第二模拟小电缆上设置待测部位，在待测部位上设置空间电荷测试单元，所述的空间电荷测试单元与示波器和计算机连接；F、通过对第二模拟小电缆的导体层/电缆线芯施加+20kV的直流电压，使其电缆绝缘层的平均电场强度达到15kV/mm；G、通过控制第一、第二组串心变压器电源的通/断，分别对第一、第二模拟小电缆的闭环电缆回路同时进行感应加热；当所述第一、第二模拟小电缆在规定的升温过程时间内逐渐升温至90℃后，按照24h负荷冷热循环周期所规定的时间，维持所需的高温时间，然后在指定的冷却过程时间内降至常温/室温，并维持所需的常温/室温时间；H、通过空间电荷测试单元得到采用该种绝缘配方材料的模拟小电缆在不同冷热循环周期阶段的空间电荷分布值；I、采用平均电荷密度指标来评价各组采用不同绝缘配方材料的模拟小电缆在24h负荷冷热循环周期内的空间电荷积聚情况；J、得到不同绝缘材料所构成的各组模拟小电缆在24h负荷冷热循环周期中的空间电荷特性；K、对各组模拟小电缆在24h负荷冷热循环周期中的空间电荷特性进行比较、分析和评判。