CN107870289B - 智能调温、调压xlpe电缆绝缘材料性能试验仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，其技术特点是：包括两个底部设有圆形开口的杯身，两个杯身底部通过旋转螺纹方式背靠背地连接在一起，杯身的杯口与杯盖通过螺纹方式安装在一起，在每个杯身内均填充Nacl溶液做为导电媒质，在杯身表面设有小孔用于将两个高压电极分别探入两个杯身内部，高压电极与加压装置相连接，在每个杯盖中央安装有加热器件并探入杯身中，加热器件通过通信单元与加热及控制装置及电池电源相连接。本发明设计合理，排除了由于试验条件不同所造成的误差因素，能够对XLPE在不同环境温度下的耐压强度进行准确测试，更准确地反映XLPE试样绝缘性能的好坏，可广泛用于对交联聚乙烯绝缘性能的测试。
Description
技术领域
本发明属于交联聚乙烯绝缘性能检测技术领域，尤其是一种智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪。
背景技术
交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘状况历来是工程技术人员关注的重点。由于不同交联工艺的XLPE具有很多不同的电气绝缘性能，因此很有必要关注其在电气性能上所存在的差异。不同交联工艺制成的XLPE在较高运行温度环境下的电气绝缘性能差异尤为显著。XLPE是一种半结晶状态的高分子材料，熔融温度并不高，在相对较高温度条件下，由于XLPE的半结晶的物理属性，其绝缘性能会显著下降，其不同交联工艺条件下XLPE的机械强度和介电性能都会存在明显的差异。在实际运行条件下的电力电缆，其绝缘层的运行温度有可能达到70℃至90℃，当出现紧急情况时，其温度甚至可达到105℃。因此，有必要观察在较高环境温度下XLPE的电气性能特点。
目前，用于测试XLPE绝缘性能的装置多采用金属电极结构，高压端电极采用曲率半径一定的针尖状结构或者长条线状结构，低压端采用圆板状结构，试样在绝缘油浴中进行绝缘性能评估，上述装置的优点是：工艺容易、制作简单、功能易于实现，但是也存在以下缺点：(1)由于电极采用金属电极结构，高压电极采用曲率半径一定的针尖状结构或者长条线状结构，在对试样施加高电压时，试样表面高压侧经常会由于和电极接触面积小、局部场强过高从而导致发生沿面击穿，影响试验开展；(2)试样击穿点往往不是位于高压电极和试样表面接触的区域，这种情况下击穿场强就不能简单等价于电压和试验厚度相除的结果，试验结果的判定存在较大误差；(3)采用将温度传感器预埋在油浴内部进行温度测量，由于绝缘油密度大，加热过程中由于油体流动性缓慢会造成内部各处温度不均匀现象，温度传感器难以获得真实温度，从而造成试验结果误差。
发明内容
本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、精度高、稳定性强且使用方便的智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，包括两个底部设有圆形开口的杯身，两个杯身底部通过旋转螺纹方式背靠背地连接在一起，所述杯身的杯口与杯盖通过螺纹方式安装在一起，在每个杯身内均填充Nacl溶液做为导电媒质，在杯身表面设有小孔用于将两个高压电极分别探入两个杯身内部，所述高压电极与加压装置相连接，在每个杯盖中央安装有加热器件并探入杯身中，所述加热器件通过通信单元与加热及控制装置及电池电源相连接。
所述加压装置包括高压电源、过流保护装置、通信单元、电压表、计时器、温度设定及显示单元；所述高压电源通过过流保护装置、通信单元连接到高压电极上，所述电压表、计时器连接在高压电源和过流保护装置之间，温度设定及显示单元安装在流保护装置和通信单元之间。
所述高压电极外侧通过圆箍状金属圈与杯身外侧安装在一起。
所述加热器件采用热电偶。
本发明的优点和积极效果是：
本发明设计合理，其采用通过Nacl溶液对试样施加高电压，克服了现有金属电极结构中电极和试样接触面积小、施加场强不均匀等误差的存在；同时采用Nacl溶液作为加热溶液，克服了采用绝缘油作为加热环境时温度传导误差大的现象；从而排除了由于试验条件不同所造成的误差因素，能够对XLPE在不同环境温度下的耐压强度进行准确测试，更准确地反映XLPE试样绝缘性能的好坏，可广泛用于对交联聚乙烯绝缘性能的测试。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
一种智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，如图1所示，包括两个底部设有圆形开口的杯身2，两个杯身底部通过旋转螺纹方式背靠背地连接在一起，在试验时，将XLPE试样5放置在两个杯身重叠的圆形开口处。所述杯身的杯口与杯盖1通过螺纹方式安装在一起，在每个杯身内均填充Nacl溶液做为导电媒质。在杯身表面设有小孔用于将两个高压电极4分别探入两个杯身内部，为便于试验接线将杯身内的高压电极与紧贴杯身外侧圆箍状金属圈6相接，实现高压加压。所述高压电极与加压装置相连接，该加压装置包括高压电源、过流保护装置、通信单元、电压表、计时器、温度设定及显示单元。高压电源通过过流保护装置、通信单元连接到高压电极上，所述电压表、计时器连接在高压电源和过流保护装置之间，温度设定及显示单元安装在流保护装置和通信单元之间。所述过流保护装置可使试样在击穿后迅速断电并保护电极，所述电压表和计时器用于准确显示施加的电压值、击穿电压值和加压时间。在每个杯盖中央安装有加热器件3并探入杯身中，所述加热器件通过通信单元与加热及控制装置及电池电源相连接，通过加热及控制装置实现自动控制加热Nacl溶液功能，当杯内Nacl溶液温度达到设定温度时自动停止加热，当温度低于设定温度时可自动重新启动加热，整个加热回路采用蓄电池电源供电。本发明通过加热器件制造出不同的环境温度，进而测试交联聚乙烯的耐压强度，从而反应其绝缘性能的好坏。
在本实施例中，加热器件采用热电偶，加压装置的最大输出电压为60kV，设定的最高温度为100℃，计时器精度为±0.1s，电压表精度为±0.5％，测温装置精度为±2℃。
本发明的使用方法为：将XLPE试样放置于事先装好垫圈的两杯底之间，并旋转两杯身将试样加紧。向杯中倒入Nacl溶液，Nacl溶液需充满杯身内腔，分别拧紧杯盖。接电源、地线并检查试验线路。设定试验电压及试验温度值后试验开始。如果试样发生击穿，则记录击穿电压值、击穿时长及实时油温。如果未发生击穿并已达到设定的试验值，则保持一定的降压速率使电压降为零，关闭电源。本发明能够实现以下四个方面功能：电压调节及显示功能；温度调节及显示功能；计时设定及显示功能；过流保护功能。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.一种智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，其特征在于：包括两个底部设有圆形开口的杯身，两个杯身底部通过旋转螺纹方式背靠背地连接在一起，所述杯身的杯口与杯盖通过螺纹方式安装在一起，在每个杯身内均填充Nacl溶液做为导电媒质，在杯身表面设有小孔用于将两个高压电极分别探入两个杯身内部，所述高压电极与加压装置相连接，在每个杯盖中央安装有加热器件并探入杯身中，所述加热器件通过通信单元与加热及控制装置及电池电源相连接；
所述加压装置包括高压电源、过流保护装置、通信单元、电压表、计时器、温度设定及显示单元；所述高压电源通过过流保护装置、通信单元连接到高压电极上，所述电压表、计时器连接在高压电源和过流保护装置之间，温度设定及显示单元安装在流保护装置和通信单元之间。
2.根据权利要求1所述的智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，其特征在于：所述高压电极外侧通过圆箍状金属圈与杯身外侧安装在一起。
3.根据权利要求1所述的智能调温、调压XLPE电缆绝缘材料性能试验仪，其特征在于：所述加热器件采用热电偶。
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