CN103033706A - 一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，属测试领域。其包括设置一数控直流高压源、一数控微电流计和一控制电脑；其在一根架空绝缘导线的外部，设置一层铝箔；直流高压源的高压输出端与架空绝缘导线的线芯连接；数控微电流计的高压输出端与铝箔连接；数控直流高压源和数控微电流计的低压端接地；其在常温下预先对架空绝缘导线施加某一特定的高压极化电场，在极化一段时间后，撤去高压极化电场，并检测架空绝缘导线绝缘层随后的去极化松弛电流；由于去极化松弛电流中蕴含着丰富的绝缘材料微观性能信息，通过相关分析可得出绝缘材料相关的微观参数、介电损耗、老化因子等参数，为架空绝缘导线绝缘状态评估提供可靠的依据。

Description

一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法

技术领域

本发明属于测试领域，尤其涉及一种用于评估架空绝缘导线的测试方法。

背景技术

架空绝缘线是应城市化发展而出现的一个技术措施，由传统的架空裸导线变为具有聚烯烃、聚氯乙烯或交联聚乙烯等外绝缘层的导线结构，从空气绝缘转变为固体绝缘，其优点是显著的。从多年的运行经验来看，随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线矛盾，美化了城市景观；提高了线路通道的利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；并具有良好的社会效益和经济效益。

但是，多年的运行经验表明架空绝缘线存在一些明显的问题，其中之一便是架空绝缘线绝缘状态的评估问题。

众所周知，电力设备在电场作用下产生电晕后，空气中的氧气将被电离成活性离子，活性离子与固体绝缘之间发生化学反应，在自由基链式反应的基础上，导致绝缘的连续、快速和不可逆的化学降解过程，形成更多的小分子产物。同时在有潮气，空气等侵袭的情况下，电离形成的氧化物阴离子溶解于水中，形成酸性物质，在局部高温高湿环境中加速了金属导体以及绝缘的化学反应过程，导致金属的锈蚀和绝缘老化。目前对架空绝缘导线的绝缘性能评估主要是绝缘电阻、介电损耗等常规测量，并不能对架空绝缘线的绝缘状态进行快速分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其利用去极化松弛电流中蕴含着丰富的绝缘材料微观性能信息，通过相关分析，得出绝缘材料相关的微观参数、介电损耗、老化因子等参数，为架空绝缘导线绝缘状态评估提供可靠的依据。

本发明的技术方案是：提供一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是：设置一个数控直流高压源、一个数控微电流计和一个控制电脑；在一根架空绝缘导线的外部，设置一层作为测试电极的铝箔；直流高压源的高压输出端与架空绝缘导线的线芯连接；数控微电流计的高压输出端与铝箔连接；数控直流高压源和数控微电流计的低压端接地；通过控制电脑，对直流高压源的输出电压进行数字控制，并将微电流计测量的电流数据实时传输给控制电脑，便于进行数据分析。

所述的直流高压源的高压输出端，经过保护电阻与架空绝缘导线的线芯连接。

所述评估架空绝缘导线的方法，在常温下预先对架空绝缘导线施加某一特定的高压极化电场，在极化一段时间后，撤去高压极化电场，并检测架空绝缘导线绝缘层随后的去极化松弛电流；由于去极化松弛电流中蕴含着丰富的绝缘材料微观性能信息，通过相关分析可得出绝缘材料相关的微观参数、介电损耗、老化因子等参数，为架空绝缘导线绝缘状态评估提供可靠的依据。

所述的高压极化电场和极化时间，依据测试规程的规定来确定。

所述直流高压源电压的输出范围0-1kV，所述微电流计的测量范围为1pA-1nA。

所述评估架空绝缘导线的方法，检测架空绝缘导线绝缘层随后的去极化松弛电流，利用基于等温松弛理论发展的数值算法分析绝缘的老化因子，评估架空绝缘导线的绝缘状态。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.测试设备由直流高压源和微电流计组成，电压输出和电流检测精度高；

2、测试流程简便，可对10kV架空绝缘性进行快速测试；

3、测试系统，结构轻巧，便于安装和携带。

附图说明

图1是本发明整体的系统结构示意图。

图中1为铝箔电极，2为架空绝缘导线的绝缘层，3为架空绝缘导线的线芯，R为保护电阻。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，本测试系统主要针对架空绝缘导线进行测量，其中硬件系统主要由数控直流高压源、数控微电流计和控制电脑组成，其中直流高压源电压输出范围0-1kV，微电流计的测量范围为1pA-1nA。通过控制电脑中的控制软件可对直流高压源的输出电压进行数字控制，并将微电流计测量的电流数据实时传输给控制电脑,便于数据分析。

试验时，先在一根架空绝缘导线的外部，设置一层作为测试电极的铝箔；直流高压源的高压输出端与架空绝缘导线的线芯连接；数控微电流计的高压输出端与铝箔连接；数控直流高压源和数控微电流计的低压端接地；通过控制电脑，对直流高压源的输出电压进行数字控制，并将微电流计测量的电流数据实时传输给控制电脑，便于进行数据分析。

所述的直流高压源的高压输出端，经过保护电阻与架空绝缘导线的线芯连接。

测试准备：测量前按图1中示意图接线相关设备，先在架空绝缘导线绝缘层上包裹一层铝箔作为测试电极，将直流高压源的高压输出端接架空绝缘导线的线芯，将直流高压源和微电流计的低压端接地。

测试流程：首先在常温下预先对架空绝缘导线绝缘施加某一特定的高压极化电场，在极化一段时间后，撤去高压极化电场，并检测架空绝缘导线绝缘层随后的去极化松弛电流，最后利用基于等温松弛理论发展的数值算法分析绝缘的老化因子，评估绝缘状态。

等温松弛电流法是一种基于电流信号检测的新型非破坏性绝缘状态检测法，其基本理是在常温下预先对高压设备绝缘施加某一特定的高压极化电场，在极化一段时间后，撤去高压极化电场，并检测高压设备绝缘随后的去极化松弛电流。由于去极化松弛电流中蕴含着丰富的绝缘材料微观性能信息，通过相关分析可得出绝缘材料相关的微观参数、介电损耗、老化因子等参数，因此等温松弛电流法可为架空绝缘导线绝缘状态评估提供可靠的依据。

由于本发明基于架空绝缘导线短路去极化电流的等温松弛电流分析，提取绝缘老化因子参数，从而评估出架空绝缘导线的绝缘状态。其测试设备由直流高压源和微电流计组成，电压输出和电流检测精度高；测试流程简便，可对10kV架空绝缘性进行快速测试；测试系统，结构轻巧，便于安装和携带。

本发明可广泛用于架空绝缘导线的绝缘状态评估领域。

Claims (6)

1.一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是：

设置一个数控直流高压源、一个数控微电流计和一个控制电脑；

在一根架空绝缘导线的外部，设置一层作为测试电极的铝箔；

直流高压源的高压输出端与架空绝缘导线的线芯连接；

数控微电流计的高压输出端与铝箔连接；

数控直流高压源和数控微电流计的低压端接地；

通过控制电脑，对直流高压源的输出电压进行数字控制，并将微电流计测量的电流数据实时传输给控制电脑，便于进行数据分析。

2.按照权利要求1所述的利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是所述的直流高压源的高压输出端，经过保护电阻与架空绝缘导线的线芯连接。

3.按照权利要求1所述的利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是所述评估架空绝缘导线的方法，在常温下预先对高压设备绝缘施加某一特定的高压极化电场，在极化一段时间后，撤去高压极化电场，并检测高压设备绝缘随后的去极化松弛电流；由于去极化松弛电流中蕴含着丰富的绝缘材料微观性能信息，通过相关分析可得出绝缘材料相关的微观参数、介电损耗、老化因子等参数，为架空绝缘导线绝缘状态评估提供可靠的依据。

4.按照权利要求1所述的利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是所述的高压极化电场和极化时间，依据测试规程的规定来确定。

5.按照权利要求1所述的利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是所述直流高压源电压的输出范围0-1kV，所述微电流计的测量范围为1pA-1nA。

6.按照权利要求1所述的利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法，其特征是所述评估架空绝缘导线的方法，检测架空绝缘导线绝缘随后的去极化松弛电流，利用基于等温松弛理论发展的数值算法分析绝缘的老化因子，评估架空绝缘导线的绝缘状态。