CN109100621B - 电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，包括以下步骤，裁剪故障电缆试样和新电缆试样供备用；将新电缆试样的铝护套接地；在其外半导电层施加工频电压，调整电压值，直至新电缆出现与故障电缆相似的灼伤现象，记录电压值与电流值；采用高频电源并选取一个电源频率值，在另一根新电缆试样的外半导电层施加高频电压，在标准冲击次数范围内进行冲击，直至新电缆试样在标准冲击次数范围内形成与故障电缆相似的灼伤现象，记录外半导电层两端的电压值，选取其他电源频率值，得出并记录不同电源频率所对应的电压值。采用本发明技术方案的测试方法，由此实现电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试，为电缆安全运输提供理论参考。
Description
技术领域
本发明涉及电缆安全技术领域，具体涉及一种电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法及其结构。
背景技术
随着城市电网与农村电网的快速发展，电气设备容量日益扩大，社会对电力需求持续增长，对输电线路的可靠性要求也不断提高，电力系统中电力电缆的敷设已经成为电网改造或新线路设计的主要方式。其中110kV电缆在电网中的应用越来越普遍，而电缆在运行过程中不仅要承受严苛的电气应力而且还面临气候和外力破坏等因素的影响。近年来，全国各地发生了多起因电缆护层放电烧蚀而引发的事故，电缆外半导电层、阻水层及金属护套有不少放电痕迹，外半导电层上有许多烧蚀的孔洞，部分阻水带上的阻水粉大量析出。
当高压单芯电缆导体通过交变电流时，交变电流的周围必然产生交变的磁场，形成与电缆回路相交链的磁通，也必然与电缆的金属护套相交链，因此，在金属护套上将会产生感应电动势，进而灼伤电缆外半导电层。
因此，通过电缆外半导电层和铝护套间的模拟灼伤试验，研究工频电压以及其他频率电源下电缆的灼伤程度，已成电缆安全领域中一个亟需解决的问题，然而，目前还没有相应的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法及测试结构可供使用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法及其结构，由此实现电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试，而模拟测试所得的数据可以为电缆的安全稳定输送提供理论参考。
基于此，本发明提出了一种电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，包括以下步骤：
裁剪故障电缆试样和新电缆试样以供备用；
将所述新电缆试样的铝护套接地；
在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，调整电压值，直至所述新电缆出现与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值与电流值；
采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，直至所述新电缆试样在标准冲击次数范围内形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值，采用高频电源选取其他电源频率值，重复上述操作，得出并记录在不同电源频率下所述外半导电层所对应的电压值。
作为优选方案，所述裁剪故障电缆试样和新电缆试样以供备用具体为：
将所述故障电缆试样和所述新电缆试样均裁剪为若干段，且所述故障电缆试样和所述新电缆试样的长度值均为1m。
作为优选方案，在所述将所述新电缆试样的铝护套接地之后，还包括：
在所述新电缆外半导电层上绕设铜片。
作为优选方案，所述将所述新电缆试样的铝护套接地具体为：
将所述新电缆试样的铝护套接地，并将所述新电缆试样的一端一层层拨开直至露出外半导电层，并在所述外半导电层上绕设铜片。
作为优选方案，所述在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，调整电压值，直至所述新电缆出现与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值与电流值具体为：
在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，将所述新电缆试样的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，直至所述新电缆形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，采用示波器测量并记录此时外半导电层的电压值与电流值。
作为优选方案，所述采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，直至所述新电缆试样在标准冲击次数范围内形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值，采用高频电源选取其他电源频率值，重复上述操作，得出并记录不同电源频率所对应的电压值具体为：
采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，定义标准冲击次数的范围为A1-A2，模拟冲击电压冲击多次，将所述新电缆试样的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，此后调整电压值的大小，直至所述新电缆试样在冲击次数的范围在A1-A2内且形成所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时的电压值并作为电压参考值，重复上述操作，得出并记录不同电源频率所对应的电压参考值。
为了实现相同的目的，本发明还提供了用于实现上述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法的结构，包括：
用于进行灼伤试验的所述新电缆试样；
用于进行灼伤程度对比的所述故障电缆试样；
用于对所述新电缆试样进行加压的电源；
以及用于测量所述新电缆试样两端的电压值及电流值的示波器；
所述新电缆试样包括铝护套和外半导电层，所述铝护套接地，所述外半导电层与所述电源串联，所述示波器与所述新电缆试样相串联。
作为优选方案，所述电源包括工频电源以及高频电源。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
将新电缆试样的铝护套接地，并在外半导电层上施加工频电压，通过调节电压值的大小使得新电缆试样出现与故障电缆试样相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值和电流值作为参考；进一步地，在电缆外半导电层施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，相应得到在该频率下外半导电层所对应的电压值，该电压值能够作为电缆安全运输的参考数据，重复上述操作后得到多组常见频率的高频电压灼伤电缆时所对应的电压值，进而使得该试验所得数据更加全面，参考价值更高；上述测试方法能够模拟电缆在不同电压类型、大小以及不同频率下的电缆灼伤程度，为电缆安全运输提供理论参考，填补了目前电缆灼伤测试的空白。
附图说明
图1为本发明实施例中的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法的流程图。
图2为本发明实施例中的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试结构的结构示意图。
图中：1、新电缆试样，2、电源，3、示波器，4、铜片；11、铝护套，12、外半导电层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，本发明实施例中的电缆外半导电层12和铝护套11间的灼伤模拟测试方法，包括以下步骤：
S1、裁剪故障电缆试样和新电缆试样1以供备用，在本实施例中，故障电缆试样作为一个灼伤现象的参考对照物，而新电缆试样1的数量为多根，由此能够实现多组模拟测试；
S2、将所述新电缆试样1的铝护套11接地；
S3、在所述新电缆试样1的外半导电层12施加工频电压，调整电压值，直至所述新电缆出现与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层12两端的电压值与电流值，需要指出的是，工频电压是指国家规定的电力工业及用电设备的统一标准电压，在本实施例中工频电压的频率为50HZ，通过改变电压值的大小进而得到与故障电缆类似的灼伤效果，此时外半导电层12两端的电压值与电流值可以作为参考数据，为今后的电缆安全运输提供理论依据；
S4、采用高频电源2并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样1的外半导电层12施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，直至所述新电缆试样1在标准冲击次数范围内形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层12两端的电压值，采用高频电源2选取其他电源频率值，重复上述操作，得出并记录在不同电源频率下所述外半导电层12所对应的电压值，需要指出的是，本实施例中高频电源2是指能够提供高于50HZ的交流电源2，当电压的频率很高时即产生作用时间极短的冲击电压，则在新电缆试样1的外半导电层12施加多次冲击电压，新电缆试样1在标注冲击次数范围内能够形成与故障电缆相似的灼伤现象，则记录此时外半导电层12的电压值作为参考；相应地，改变高频电压的频率，重复上述操作，测量得到多组常见频率的高频电压灼伤电缆时所对应的电压值，从而使得该试验所得的数据更加全面，参考价值更加高。
基于以上技术方案，将新电缆试样1的铝护套11接地，并在外半导电层12上施加工频电压，通过调节电压值的大小使得新电缆试样1出现与故障电缆试样相似的灼伤现象，记录此时外半导电层12两端的电压值和电流值作为参考；进一步地，在电缆外半导电层12施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，相应得到在该频率下外半导电层12所对应的电压值，该电压值能够作为电缆安全运输的参考数据，重复上述操作后得到多组常见频率的高频电压灼伤电缆时所对应的电压值，进而使得该试验所得数据更加全面，参考价值更高。
进一步地，本实施例中步骤S1具体为：将所述故障电缆试样和所述新电缆试样1均裁剪为若干段，且所述故障电缆试样和所述新电缆试样1的长度值均为1m，需要指出的是，本实施例中故障电缆试样和新电缆试样1的长度值优选为1m，但电缆长度值可根据实际需求稍作调整，上述长度值只是优选值。
为了使得电缆外半导电层12的通电效果更佳，步骤S2之后还包括，在所述新电缆外半导电层12上绕设铜片4。
其中，本实施例中步骤S2具体为：将所述新电缆试样1的铝护套11接地，并将所述新电缆试样1的一端一层层拨开直至露出外半导电层12，并在所述外半导电层12上绕设铜片4。
此外，步骤S3具体为：在所述新电缆试样1的外半导电层12施加工频电压，将所述新电缆试样1的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，当灼伤程度比故障电缆的灼伤程度低时，则升高电压，反之，则调低电压，直至所述新电缆形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，采用示波器3测量并记录此时外半导电层12的电压值与电流值。
进一步地，步骤S4具体为：采用高频电源2并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样1的外半导电层12施加高频电压，定义标准冲击次数的范围为A1-A2，模拟冲击电压冲击多次，将所述新电缆试样1的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，此后调整电压值的大小，直至所述新电缆试样1在冲击次数的范围在A1-A2内且形成所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时的电压值并作为电压参考值，重复上述操作，得出并记录不同电源频率所对应的电压具体值，其中，所述标准冲击系数的范围可根据实际情况进行设定。作为示例，本实施例取冲击次数范围为5-10次，当冲击次数少于5次即得到类似灼伤现象时，则相应降低电压值，当冲击次数多于10次才得到于故障电缆类似灼伤现象时，则调高电压值，直至得到某一个电压值，在冲击5-10次时得到类似灼伤现象时才将该电压值记录并作为电压参考值；此后重复上述操作，得到多组不同电源频率所对应的电压参考值。
为了实现相同的目的，本实例还提供了一种用于实现上述的电缆外半导电层12和铝护套11间的灼伤模拟测试方法的结构，包括用于进行灼伤试验的所述新电缆试样1；
用于进行灼伤程度对比的所述故障电缆试样；
用于对所述新电缆试样1进行加压的电源2；
以及用于测量所述新电缆试样1两端的电压值及电流值的示波器3；
所述新电缆试样1包括铝护套11和外半导电层12，所述铝护套11接地，所述外半导电层12与所述电源2串联，所述示波器3与所述新电缆试样1相串联。
具体地，所述电源2包括工频电源以及高频电源，工频电源指能够提供频率为50HZ的工频电压，而高频电源指提供频率高于50HZ的高频电压，且模拟冲击电压，由此能够在外半导电层12施加工频电压以及高频电压，从而使得该测试结构能够测得更全面的数据，从而使得其参考价值提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，在某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。其次，本领域技术人员也应知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模拟一定是本发明所必须的。
Claims (6)
1.一种电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
裁剪故障电缆试样和新电缆试样以供备用；
将所述新电缆试样的铝护套接地；
在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，调整电压值，直至所述新电缆出现与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值与电流值；
采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，直至所述新电缆试样在标准冲击次数范围内形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值，采用高频电源选取其他电源频率值，重复上述操作，得出并记录在不同电源频率下所述外半导电层所对应的电压值。
2.根据权利要求1所述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，所述裁剪故障电缆试样和新电缆试样以供备用具体为：
将所述故障电缆试样和所述新电缆试样均裁剪为若干段；
其中，裁剪前的所述故障电缆试样和所述新电缆试样的长度值均为1m。
3.根据权利要求1所述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，在所述将所述新电缆试样的铝护套接地之后，还包括：
在所述新电缆外半导电层上绕设铜片。
4.根据权利要求1所述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，所述将所述新电缆试样的铝护套接地具体为：
将所述新电缆试样的铝护套接地，并将所述新电缆试样的一端一层层拨开直至露出外半导电层，并在所述外半导电层上绕设铜片。
5.根据权利要求1所述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，所述在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，调整电压值，直至所述新电缆出现与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值与电流值具体为：
在所述新电缆试样的外半导电层施加工频电压，将所述新电缆试样的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，直至所述新电缆形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，采用示波器测量并记录此时外半导电层的电压值与电流值。
6.根据权利要求1所述的电缆外半导电层和铝护套间的灼伤模拟测试方法，其特征在于，所述采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，模拟冲击电压在标准冲击次数范围内进行冲击，直至所述新电缆试样在标准冲击次数范围内形成与所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时外半导电层两端的电压值，采用高频电源选取其他电源频率值，重复上述操作，得出并记录不同电源频率所对应的电压值具体为：
采用高频电源并选取一个电源频率值，在另外一根所述新电缆试样的外半导电层施加高频电压，定义标准冲击次数的范围为A1-A2，模拟冲击电压冲击多次，将所述新电缆试样的灼伤现象与所述故障电缆的灼伤程度进行对比，根据对比情况进行电压值的调整，此后调整电压值的大小，直至所述新电缆试样在冲击次数的范围在A1-A2内且形成所述故障电缆相似的灼伤现象，记录此时的电压值并作为电压参考值，重复上述操作，得出并记录在不同电源频率下所述外半导电层所对应的电压值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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