CN105922310B - 一种配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，属于交联聚乙烯电力电缆主绝缘潜伏性故障诊断及全寿命周期老化状态评估技术领域。本装置的支撑架固定在底座上，下压螺杆安装在支撑架的中央，下压螺杆的上端安装有下压手柄，下压螺杆的下端设有下压圆形垫块，切刀插入下压圆形垫块下表面的安装槽内，切刀通过上螺杆手柄和上弧形垫块保持在支撑架的中央；待切电缆置于所述的底座上，待切电缆位于支撑架的中央，并通过下弧形垫块和下螺杆手柄保持在支撑架的中央。本装置不但满足了交联聚乙烯介质损耗频谱特性测量的试品尺寸需求，还大大提高试品制作效率，一次切割可满足2～4次测量，多次测试还可提高测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，属于交联聚乙烯电力电缆主绝缘潜伏性故障诊断及全寿命周期老化状态评估技术领域。
背景技术
随着城市和现代工业的迅速发展，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆由于其优异的电气性能和传输容量大、耐热性好、易于弯曲、附件接头简单、安装敷设方便等优点被广泛应用于城市输电线路和配电网中。在干燥环境中电缆绝缘的电气性能十分优越，然而电缆投入运行后，必将受到电、热、潮湿、机械、化学等因素的作用发生老化。研究表明，水树枝老化是XLPE电缆在潮湿环境下发生绝缘击穿的主要诱因。水树的形成与诸多因素有关，外因主要是电场和潮气的共同影响，实质是由材料本身的特性决定的。在实际情况下还与电缆的诸多使用条件密不可分，如水树形成受电场的大小及作用时间、温度、水压以及水中可溶离子等因素的影响。在运行过程中一旦生成水树枝，其在生长过程中会随着其尖部场强的不断集中而转化为电树枝，电树枝则可能使电缆绝缘层在短期内被击穿，从而发生事故。水树枝转变成电树枝是运行15～20年后的XLPE绝缘电力电缆线路发生电缆本体击穿运行故障的主要原因。
为了能够及时掌握配电XLPE电缆水树枝、电树枝老化程度、有效评估电缆交联聚乙烯主绝缘的老化状态，国家电网公司Q/GDW 1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》、国际电气电子工程师协会现行有效标准IEEE400.2-2001《IEEE Guide for FieldTestingand Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable System有屏蔽电力电缆系统绝缘层现场试验与评价指引》、国际电气电子工程师协会待批准标准IEEE P400.2/D9-2010《IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using VeryLow Frequency(VLF)Revision Sep 2010有屏蔽电力电缆系统超低频方法现场试验指引》等国内外标准均以交联聚乙烯主绝缘材料的介质损耗因数来评价电力电缆主绝缘的老化状态，诊断电力电缆的潜伏性故障。介质损耗频谱特性是指材料的介质损耗值随外施交流电压频率的变化规律，不同的介质损耗频谱曲线可有效反映电力电缆交联聚乙烯材料的不同老化程度。
目前通用的测量交联聚乙烯介质损耗频谱特性曲线的Novo Control宽频介质损耗频率测试仪，要求交联聚乙烯试品切片尺寸为直径30mm、厚度1mm。而目前配电网电力电缆中心面积按照通流能力设计包括150、240、300、400、500、630平方毫米几种常用规格。
发明内容
本发明的目的是提出一种配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，适用于Novo Control宽频介质损耗频率测试仪进行交联聚乙烯介质损耗频谱特性曲线的测量，用以评价电力电缆主绝缘的老化状态，诊断电力电缆的潜伏性故障。
本发明提出的配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，包括：底座、支撑架、下压螺杆和切刀；所述的支撑架固定在底座上，所述的下压螺杆安装在支撑架的中央，下压螺杆的上端安装有下压手柄，下压螺杆的下端设有下压圆形垫块，所述的切刀插入下压圆形垫块下表面的安装槽内，切刀通过上螺杆手柄和上弧形垫块保持在支撑架的中央；待切电缆置于所述的底座上，待切电缆位于支撑架的中央，并通过下弧形垫块和下螺杆手柄保持在支撑架的中央。
本发明提出的配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，将切刀制作为圆形，能可靠保证在切割电缆交联聚乙烯主绝缘过程中，切刀沿着电缆主绝缘周长轴线方向切割，一次切割完成后，更换直径小2mm的同轴切刀再次进行切割，最大可得到交联聚乙烯主绝缘外径为圆周、厚度为1mm的圆环形交联聚乙烯薄片。在任意位置沿导体轴心方向切割圆环形交联聚乙烯薄片，可切割出交联聚乙烯主绝缘外径为圆周、厚度为1mm的交联聚乙烯矩形薄片，以30mm圆形切刀切割，可同时制作2～4个30mm厚度1mm的交联聚乙烯矩形薄片，不但满足了交联聚乙烯介质损耗频谱特性测量的试品尺寸需求，还大大提高试品制作效率，一次切割可满足2～4次测量，多次测试还可提高测试结果的准确性。
附图说明
图1是本发明提出的配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置的立体图。
图2是图1所示的切片制作装置中下压圆形垫块和切刀的连接关系示意图。
图1和图2中，1是底座、2是支撑架、3是上螺杆手柄、4是下螺杆手柄、5是上弧形垫块、6下弧形垫块、7是待切电缆、8是切刀、9是下压螺杆、10是下压手柄、11是下压圆形垫块，12是安装槽。
具体实施方式
本发明提出的配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，其结构如图1所示，包括：底座1、支撑架2、下压螺杆9和切刀8。支撑架2固定在底座1上，下压螺杆9安装在支撑架2的中央，下压螺杆9的上端安装有下压手柄10，下压螺杆9的下端设有下压圆形垫块11。切刀8插入下压圆形垫块11下表面的安装槽12内，如图2所示。切刀8通过上螺杆手柄3和上弧形垫块5保持在支撑架2的中央。待切电缆7置于底座1上，并通过下弧形垫块6和下螺杆手柄4保持在支撑架的中央。
以下结合附图，详细介绍本发明切片制作装置的工作过程：
将配电网电缆交联聚乙烯切片装置置于试验台上，将待切电缆7置于底座1上，并通过下弧形垫块6和带有刻度的下螺杆手柄4将待切电缆固定在支撑架2下部的中央，提供互差90°方向的压力，夹紧待切电缆。选择一组切刀中直径较大的切刀8，将切刀8插入下压圆形垫块11下表面的安装槽12内，切刀8通过上螺杆手柄3和上弧形垫块5保持在支撑架2的中央，使切刀8向下运动过程中其中心始终与待切电缆7中心同轴。旋转下压螺杆9上端的下压手柄10，下压圆形垫块11将下压切刀8切割待切电缆7，如图1中的箭头所示，直至切刀8刀口与底座1接触，完成第一次切割。
将完成第一次切割的待切电缆7中心交联聚乙烯绝缘再置于底座1上，并通过下弧形垫块6和带有刻度的下螺杆手柄4将待切电缆固定在支撑架2下部的中央。选择一组切刀中直径较小的切刀8，将切刀8插入下压圆形垫块11下表面的安装槽12内，切刀8通过上螺杆手柄3和上弧形垫块5保持在支撑架2的中央，保持在切刀8向下运动过程中其中心始终与待切电缆7中心交联聚乙烯绝缘同轴。旋转下压螺杆9上端部的下压手柄10，下压圆形垫块11将下压切刀8切割待切电缆7中心交联聚乙烯绝缘，直至切刀8刀口与底座1接触，完成第二次切割，取出待切电缆7厚度为1mm的交联聚乙烯绝缘圆环形薄片，在任意位置沿电缆中心轴向剪切圆环形交联聚乙烯薄片，可得到以一组切刀直径较小者圆周为边长、厚度为1mm的交联聚乙烯矩形薄片。
将完成第二次切割的交联聚乙烯矩形薄片置于底座上，更换直径30mm的切刀8，将切刀8插入下压圆形垫块11下表面的安装槽12内，切刀8通过上螺杆手柄3和上弧形垫块5保持在支撑架2的中央，旋转下压螺杆9上端的下压手柄10，下压圆形垫块11将下压切刀8切割交联聚乙烯矩形薄片，直至切刀8刀口与底座1接触，得到直径为30mm、厚度为1mm的交联聚乙烯介质损耗频谱特性测量的试品。重复该过程，针对不同规格配电电缆，可得到2～4个直径为30mm、厚度为1mm的交联聚乙烯介质损耗频谱特性测量的试品，适用于Novo Control宽频介质损耗频率测试仪进行交联聚乙烯介质损耗频谱特性曲线的测量，试品切片制作完成。
Claims (1)
1.一种配电网电缆交联聚乙烯绝缘层的切片制作装置，其特征在于包括：底座、支撑架、下压螺杆和切刀；所述的支撑架固定在底座上，所述的下压螺杆安装在支撑架的中央，下压螺杆的上端安装有下压手柄，下压螺杆的下端设有下压圆形垫块，所述的切刀插入下压圆形垫块下表面的安装槽内，切刀通过上螺杆手柄和上弧形垫块保持在支撑架的中央；所述的安装槽有两个，两个安装槽的直径不同，在进行两次切割时，切刀分别插入两个不同直径的安装槽内，得到厚度为1mm的圆环薄片；待切电缆置于所述的底座上，待切电缆位于支撑架的中央，并通过下弧形垫块和下螺杆手柄保持在支撑架的中央；所述的上螺杆手柄和下螺杆手柄分别有四根，设置在垂直的互差90度的四个位置。
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