CN110658429B - 一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法 - Google Patents

一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度的估算方法，包括步骤：(1)得到多次局部放电信号的幅值；(2)计算多次局部放电信号的平均幅值；(3)判断电缆交联聚乙烯材料内电树枝长度阶段；(4)估算电缆交联聚乙烯材料内的电树枝长度。本发明的有益效果在于，在不破坏电缆结构的情况下估算电缆交联聚乙烯材料中的电树枝长度，对电缆健康状态的评估有重要的参考价值。

Description

一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法
技术领域
本发明属于配电网交联聚乙烯电缆绝缘状态评估领域，具体涉及一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法，能够在不对电缆绝缘材料进行切片观察时，通过测量其局部放电幅值估算绝缘材料内电树枝的长度。
背景技术
随着我国经济的高速发展，城市配电网的体量越来越大，承载着几乎所有的经济活动。交联聚乙烯电力电缆是配电网中投运的总里程数最大的电缆，配电网的安全可靠运行与交联聚乙烯电力电缆绝缘材料的健康状态密切相关，对交联聚乙烯电力电缆绝缘材料进行状态评估有重要的经济意义和科研价值。
无外伤的交联聚乙烯电力电缆绝缘材料中的微孔或挤压拉伸纹理在电荷的持续冲击和高温的作用下会经由一系列复杂的物理、化学反应形成树枝状的局部放电通道，称之为电树枝。交联聚乙烯电缆绝缘材料中的电树枝会随着运行时间的增长而不断生长，由电树枝引发的局部放电强度也会不断增大，加速电缆绝缘性能的劣化，最终将会导致绝缘击穿，诱发安全事故。交联聚乙烯电缆绝缘材料中的电树枝长度是衡量其绝缘性能的重要参数，目前除了将电缆切片处理后直接测量电树枝长度外，尚无在保持电缆完整的前提下进行电树枝长度定量的估算方法，这极大的限制了对完整电缆绝缘性能的评估，因此急需一种交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度的估算方法。
发明内容
为了能在不将电缆切片的前提下测量交联聚乙烯电缆绝缘材料中的电树枝长度，评估电缆的绝缘性能，本发明提供了一种交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法。
一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度的算方法，包括
第一步：得到N次局部放电信号的幅值：
对电缆交联聚乙烯材料进行10kV电压下的局部放电实验，记录局部放电信号的幅值Vi；其中，i为1到N的实数，N为局部放电信号的总次数；
第二步：计算N次局部放电信号的平均幅值
Figure BDA0002258429970000011
Figure BDA0002258429970000012
第三步：判断电缆交联聚乙烯材料内电树枝长度阶段S，
Figure BDA0002258429970000021
第四步：估算电缆交联聚乙烯材料内的电树枝长度L，
Figure BDA0002258429970000022
本发明的有益效果在于，在不破坏电缆结构的情况下估算电缆交联聚乙烯材料中的电树枝长度，对电缆健康状态的评估有重要的参考价值。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
图1所示为一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度的估算方法流程图，包含以下步骤：
第一步：得到N次局部放电信号的幅值
在实验室内对型号为YJ-10的电缆交联聚乙烯材料进行10kV电压下的局部放电实验，由第1次局部放电信号起开始，记录10分钟内局部放电信号的幅值Vi，Vi表示第i次局部放电信号的幅值，i为1到N的实数，N为10分钟内记录的局部放电信号的总次数，Vi的单位为毫福特(mV)；
第二步：计算N次局部放电信号的平均幅值
通过公式(1)计算N次局部放电信号的平均幅值
Figure BDA0002258429970000023
Figure BDA0002258429970000024
的单位为毫福特(mV)；
Figure BDA0002258429970000025
第三步：判断电缆绝缘材料内电树枝长度阶段
通过式(2)判断电缆绝缘材料内电树枝长度阶段S，根据式(2)可知，当
Figure BDA0002258429970000026
时，S取1，当
Figure BDA0002258429970000027
时，S取2，当
Figure BDA0002258429970000028
时S取3；
Figure BDA0002258429970000029
第四步：估算YJ-10电缆交联聚乙烯材料内的电树枝长度L
YJ-10电缆交联聚乙烯材料内的电树枝长度L与
Figure BDA0002258429970000031
近似满足公式(3)的映射关系，可根据公式(3)估算L，L的单位为毫米(mm)；
Figure BDA0002258429970000032

Claims (1)

1.一种配电网交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝长度估算方法，其特征在于，包括
第一步：得到N次局部放电信号的幅值：
对电缆交联聚乙烯材料进行10kV电压下的局部放电实验，记录局部放电信号的幅值Vi；其中，i为1到N的实数，N为局部放电信号的总次数；
第二步：计算N次局部放电信号的平均幅值
Figure FDA0002930645220000011
Figure FDA0002930645220000012
第三步：判断电缆交联聚乙烯材料内电树枝长度阶段S，
Figure FDA0002930645220000013
第四步：估算电缆交联聚乙烯材料内的电树枝长度L，L的单位为毫米(mm)，
Figure FDA0002930645220000014
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