CN105738780A - 一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统 - Google Patents

一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，包括环氧树脂箱体、密封圈、胶套、加热板和悬挂架，环氧树脂箱体左右两侧孔洞通过金属密封圈隔绝溶液，防止渗出；两瓣环氧树脂箱体由胶套相连，以防止电缆样品弯曲导致无法伸出；加热板提供最高110℃加热；通过缠绕于悬挂架的铜片将氯化钠盐溶液接地。本发明通过给在盐溶液中的电缆施加交流电压，保证了10kV交联聚乙烯电缆样品在扎针处顺利形成水树枝。相较于传统水杯电极法，本发明保证了电缆样品段的完整性，对实验装置进行了简化。此外，本发明将电缆样品段整体置于盐溶液中进行加速热老化，相比于传统方法中单一的加速热老化或水树老化方式，可以更好地模拟在淤泥中电缆的水树枝老化。

Description

一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统
技术领域：
本发明属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统。
背景技术：
水树老化是交联聚乙烯(XLPE)绝缘发生降解的一种现象，它是因水分浸入XLPE绝缘层中，与电场共同作用而形成的树枝状物。水树枝具有亲水的特性，开始时水树枝是一些链状的充水孔穴，之后逐渐形成具有亲水性表面的树枝状细微通道，在潮湿和电应力的作用下，几年内水树枝可增长到1mm左右。在电缆中，水树出现的区域主要是半导电层与绝缘层接触面的凸起处和绝缘层内部缺陷(气孔、杂质等)出，这些地方的电场强度较高，因此容易成为水树的引发点。
为了模拟交联聚乙烯电缆在潮湿环境生长水树枝及其电学性能，需要一套切实可行的电缆加速水树老化的实验装置。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其结构简单，可以很好地保留电缆样品段的完整性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，包括交流高压源、环氧树脂箱体和接地铜片，其中，该环氧树脂箱体的两个相对的侧壁上开设有孔洞；工作时，电缆样品段贯穿于环氧树脂箱体的两个孔洞之间，且环氧树脂箱体内的电缆样品段上开设有针孔，环氧树脂箱体外的电缆样品段一端裸露出电缆线芯，环氧树脂箱体内填充有氯化钠盐溶液，氯化钠盐溶液的液面浸泡过电缆样品段；
交流高压源的一端通过水电阻与电缆线芯相连，另一端通过铜片导线与浸入在氯化钠盐溶液中的接地铜片，且铜片导线接地。
本发明进一步的改进在于，电缆样品段与环氧树脂箱体的孔洞之间还设置有密封圈。
本发明进一步的改进在于，环氧树脂箱体的底部还设置有加热板。
本发明进一步的改进在于，交流高压源的电压为25kV。
本发明进一步的改进在于，氯化钠盐溶液采用20％的氯化钠盐溶液。
本发明进一步的改进在于，还包括导线支架，用于固定铜片导线。
本发明进一步的改进在于，环氧树脂箱体包括可拆装的两部分，两部分之间通过胶套连接在一起。
本发明进一步的改进在于，电缆样品段采用3×300XLPE电缆单相样品段。
相对于现有技术，本发明的显著效果在于：
本发明通过密封圈保证了在对交联聚乙烯电缆进行水树枝老化过程中，所设计的系统具有良好的密封性能，不会造成盐溶液的泄漏。同时着重避免了对电缆样品段完整性的破坏。此外，本发明通过电缆铜芯加高压，盐溶液接地的方法可以保证在交联聚乙烯绝缘层形成很高的电场，利于水树枝在电缆段扎针位置上的生长。
相对传统的水树老化实验装置保留了整根电缆样品段而不是交联聚乙烯切片进行加速水树老化。此外，本发明将老化过程放置于环氧树脂箱体中进行，能够耐受160℃以下高温，且利用胶套连接，防止电缆无法同时穿入的问题。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-交流高压源；2-水电阻；3-铜片导线；4-导线支架；5-接地铜片；6-氯化钠盐溶液；7-密封圈；8-环氧树脂箱体；9-电缆线芯；10-电缆样品段；11-孔洞；12-加热板；13-胶套。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，本发明一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，环氧树脂箱体8两侧有根据3×300XLPE电缆单相样品段的尺寸所设计的孔洞11，同时于孔洞11处添加两个密封圈7从而起到防止液体泄漏的目的；为了防止电缆弯曲过大，环氧树脂箱体两瓣由胶套(13)进行连接，以防止电缆曲率过大导致无法同时穿过两孔的情况；将已扎针过的电缆(10)如图所示穿过两个孔洞，将以扎针过的电缆样品段10如图所示穿过两个孔洞11，将扎过针的区域留在环氧树脂箱体8内部。向环氧树脂箱体8内灌入20％的氯化钠盐溶液6，以完全浸泡电缆样品段10为目的。将接地铜片5一端接铜片导线3，另一端浸入氯化钠盐溶液6中，再将铜片导线3缠绕固定于导线支架4上，并将铜片导线3接地从而达到将氯化钠盐溶液6接地的目的。放入环氧树脂箱体8中的电缆样品段10将两端露出，同时将一段的绝缘层和半导电层剥掉使得电缆样品段10的电缆线芯9可以裸露出来，且尽可能将电缆一段露出部分长一些，防止发生沿面闪络，将交流高压源1的25kV电压加于铜芯上进行加速水树老化，水电阻2对整个电路起保护作用。
进一步地，电缆加速水树老化所使用的电缆样品段在放入环氧树脂箱前必须经过扎针处理，将尖端半径为4微米，夹角为30度，外形直径为0.7到1毫米的钢针(尺寸不做强制要求)穿透半导电层，插入绝缘层中，之后将针头拔出，等间距的在电缆样品表面扎出若干个孔。
根据实验需要，所施加的电压同时可以根据扎针的深度和数量进行调整和更改，也可以根据所需要的水树枝生长速度进行调整。
1)在水树老化进行之前对电缆样品段进行扎针处理，用一定尺寸的钢针在电缆样品段表面等间距的扎出若干个小孔以加速水树枝的生长速度。同时也需要将电缆样品段的一端剥去半导电层和绝缘层，使得电缆铜芯裸露出来。
2)将经过扎针处理的电缆样品段穿过环氧树脂箱体左右两侧预留出的孔洞，确保扎针留下的小孔位于环氧树脂箱体内部，之后检查密封圈密封是否完后，如果有问题应该及时更换密封圈。
3)将20％氯化钠溶液倒入环氧树脂箱体中，将电缆样品段浸没，同时应预留一部分溶液以防止在实验的过程中因为水分蒸发而使电缆样品没有浸没在溶液中。
4)将铜片一端浸入溶液中，一端接接地导线，并将其固定在悬挂架上。之后将高压施加于电缆裸露出来的铜芯上，开始加速水树老化过程。

Claims (8)

1.一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，包括交流高压源(1)、环氧树脂箱体(8)和接地铜片(5)，其中，该环氧树脂箱体(8)的两个相对的侧壁上开设有孔洞(11)；工作时，电缆样品段(10)贯穿于环氧树脂箱体(8)的两个孔洞(11)之间，且环氧树脂箱体(8)内的电缆样品段(10)上开设有针孔，环氧树脂箱体(8)外的电缆样品段(10)一端裸露出电缆线芯(9)，环氧树脂箱体(8)内填充有氯化钠盐溶液(6)，氯化钠盐溶液(6)的液面浸泡过电缆样品段(10)；
交流高压源(1)的一端通过水电阻(2)与电缆线芯(9)相连，另一端通过铜片导线(3)与浸入在氯化钠盐溶液(6)中的接地铜片(5)，且铜片导线(3)接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，电缆样品段(10)与环氧树脂箱体(8)的孔洞(11)之间还设置有密封圈(7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，环氧树脂箱体(8)的底部还设置有加热板(12)。
4.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，交流高压源(1)的电压为25kV。
5.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，氯化钠盐溶液(6)采用20％的氯化钠盐溶液。
6.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，还包括导线支架(4)，用于固定铜片导线(3)。
7.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，环氧树脂箱体(8)包括可拆装的两部分，两部分之间通过胶套(13)连接在一起。
8.根据权利要求1所述的一种用于10kV交联聚乙烯电缆样品加速水树老化的系统，其特征在于，电缆样品段(10)采用3×300XLPE电缆单相样品段。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107132381A (zh) * 2017-05-17 2017-09-05 国网浙江省电力公司宁波供电公司 交联聚乙烯短电缆加速老化试验架
CN107817430A (zh) * 2017-12-06 2018-03-20 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种通过透明终端观察电缆局部放电缺陷的方法
CN108195834A (zh) * 2017-12-11 2018-06-22 哈尔滨理工大学 一种水热联合加速水树老化试验装置
CN108458908A (zh) * 2018-03-22 2018-08-28 国网陕西省电力公司电力科学研究院 用于制备电、受潮联合老化交联聚乙烯样品的装置及方法
CN108710068A (zh) * 2018-06-26 2018-10-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种xlpe电缆水树加速老化试验装置及样品制作方法
CN110346677A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 国网北京市电力公司 电缆老化过程中状态的确定方法和装置以及老化装置
CN110907345A (zh) * 2019-11-19 2020-03-24 浙江万马高分子材料集团有限公司 硅烷交联聚乙烯电缆料的老化性能测试方法
CN111638417A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于10kV交联聚乙烯电缆段样品水树培养装置
CN111665426A (zh) * 2020-07-09 2020-09-15 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种交联聚乙烯电缆抗水树能力快速检测装置及检测方法
CN112666223A (zh) * 2019-12-19 2021-04-16 深圳硅基仿生科技有限公司 电极老化试验装置
CN113258507A (zh) * 2021-05-21 2021-08-13 四川大学 基于介电泳的交联聚乙烯靶向修复实验平台及修复方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354425A (zh) * 2008-09-02 2009-01-28 浙江万马高分子材料股份有限公司 交联聚乙烯电缆料耐水树性能的试验装置
CN101713725A (zh) * 2009-11-24 2010-05-26 上海新上化高分子材料有限公司 高分子材料抗水树性能的检测方法
CN102628906A (zh) * 2012-04-24 2012-08-08 天津市电力公司 Xlpe中压电缆水树老化试验装置
CN103472371A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 华中科技大学 一种交联聚乙烯中压电缆水树加速老化方法
US20140070818A1 (en) * 2012-04-24 2014-03-13 State Grid Corporation Of China Device for measuring electrical treeing of medium voltage cables
JP5528306B2 (ja) * 2010-11-11 2014-06-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 水トリー発生試験方法並びに水トリー発生試験用試験片の製造方法
KR20150035183A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 한국전력공사 케이블의 가속열화 시험장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354425A (zh) * 2008-09-02 2009-01-28 浙江万马高分子材料股份有限公司 交联聚乙烯电缆料耐水树性能的试验装置
CN101713725A (zh) * 2009-11-24 2010-05-26 上海新上化高分子材料有限公司 高分子材料抗水树性能的检测方法
JP5528306B2 (ja) * 2010-11-11 2014-06-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 水トリー発生試験方法並びに水トリー発生試験用試験片の製造方法
CN102628906A (zh) * 2012-04-24 2012-08-08 天津市电力公司 Xlpe中压电缆水树老化试验装置
US20140070818A1 (en) * 2012-04-24 2014-03-13 State Grid Corporation Of China Device for measuring electrical treeing of medium voltage cables
CN103472371A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 华中科技大学 一种交联聚乙烯中压电缆水树加速老化方法
KR20150035183A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 한국전력공사 케이블의 가속열화 시험장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周凯 等: "以分子取向理论理解交联聚乙烯中水树在不同温度下的生长特性", 《高电压技术》 *
杨滴 等: "一种加速XLPE电缆水树老化的新型水电极法", 《绝缘材料》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107132381A (zh) * 2017-05-17 2017-09-05 国网浙江省电力公司宁波供电公司 交联聚乙烯短电缆加速老化试验架
CN107817430A (zh) * 2017-12-06 2018-03-20 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种通过透明终端观察电缆局部放电缺陷的方法
CN108195834A (zh) * 2017-12-11 2018-06-22 哈尔滨理工大学 一种水热联合加速水树老化试验装置
CN108458908A (zh) * 2018-03-22 2018-08-28 国网陕西省电力公司电力科学研究院 用于制备电、受潮联合老化交联聚乙烯样品的装置及方法
CN108710068A (zh) * 2018-06-26 2018-10-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种xlpe电缆水树加速老化试验装置及样品制作方法
CN110346677B (zh) * 2019-07-15 2021-05-07 国网北京市电力公司 电缆老化过程中状态的确定方法和装置以及老化装置
CN110346677A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 国网北京市电力公司 电缆老化过程中状态的确定方法和装置以及老化装置
CN110907345A (zh) * 2019-11-19 2020-03-24 浙江万马高分子材料集团有限公司 硅烷交联聚乙烯电缆料的老化性能测试方法
CN112666223A (zh) * 2019-12-19 2021-04-16 深圳硅基仿生科技有限公司 电极老化试验装置
CN111638417B (zh) * 2020-06-10 2021-03-09 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于10kV交联聚乙烯电缆段样品水树培养装置
CN111638417A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于10kV交联聚乙烯电缆段样品水树培养装置
CN111665426A (zh) * 2020-07-09 2020-09-15 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种交联聚乙烯电缆抗水树能力快速检测装置及检测方法
CN113258507A (zh) * 2021-05-21 2021-08-13 四川大学 基于介电泳的交联聚乙烯靶向修复实验平台及修复方法

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