CN111289863A - 一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,包括以下步骤:对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理并制备试样;对试样进行宽频介电谱测试;处理测试数据获得介电常数随着温度和频率变化的谱图;获得介质损耗角正切随着温度和频率变化的谱图;绘制同一试样的介电温谱和介电频谱;制定介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则;对将同一试样在不同温度下的介电常数/介质损耗角正切进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断。本发明能够检测硅橡胶绝缘在服役过程中不同阶段的老化、劣化状态,并且通过相对介电常数和介质损耗角正切的变化趋势判断其绝缘是否劣化。
Description
技术领域
本发明涉及一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,属于电力电缆检测技术领域。
背景技术
导致电力设备故障的主要原因是绝缘性能的老化、劣化和失效,因此电力设备的绝大多数故障最终归结为绝缘性故障。交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆以其优越的电气性能(线芯允许温度高、介质损耗小、电气强度高)、耐高低温性、耐环境应力开裂和敷设、运行维护简便等优点,广泛应用于智能电网、轨道交通、海工装备和新能源等领域的输配电线路。
电缆中间接头作为输电线路的重要组成部分,可靠性是其安全运行的核心要素。电缆接头为多层固体复合介质绝缘结构,沿面电场分布不均匀、界面结构缺陷、局部场强集中都会加速绝缘老化、劣化及性能失效。实际运行统计表明:电缆附件故障率约占电缆总体故障的63%,而中间接头的击穿故障约占31%,故障率远高于电缆本体。
因此迫切需要一种检测方法以实现对电缆中间接头硅橡胶绝缘的检测,以便及时、准确评估接头绝缘老化、劣化状态,使其退出运行,避免事故的进一步扩大。
发明内容
针对以上方法存在的不足,本发明提出了一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,能够检测硅橡胶绝缘在服役过程中不同阶段的老化、劣化状态,并且可以通过相对介电常数和介质损耗角正切的变化趋势判断其绝缘是否劣化。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是:
本发明实施例提供的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,包括以下步骤:
对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理;
利用预处理的电力电缆中间接头绝缘层制备试样;
对试样进行宽频介电谱测试;
处理测试数据获得介电常数εr随着温度和频率变化的谱图;
处理测试数据获得介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图;
利用上述谱图绘制同一试样的介电温谱;
利用上述谱图绘制同一试样的介电频谱;
制定介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则;
对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理的过程为:取服役过程中不同阶段的电缆电压等级是10~35kV的预制式硅橡胶电力电缆中间接头绝缘层并剖成厚度为1mm的试片,将试片表面采用无水乙醇擦拭干净并放置于干燥器皿中干燥24h。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述试样制备过程为:将干燥后的试片裁剪为直径为30mm、厚度为1mm的圆形试片。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对试样进行宽频介电谱测试的过程为:采用Novocontrol Concept 80测试系统,对试样进行宽频介电谱的频谱和温谱测试,测试频率范围为10-1~106Hz,测试温度范围为40℃~90℃。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述测试数据的处理过程为:采用origin对所测试的介电常数数据或介质损耗角正切tanδ数据进行处理。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电温谱的绘制过程为:
将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ在随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电频谱的绘制过程为:
将室温或40℃下的各试样的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将室温或40℃下的各试样的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则为:
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的相对介电常数εr随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果相对介电常数εr大于未服役试样的且大于3.6,则判断为老化状态;如果相对介电常数εr大于4,则判断为劣化状态;如果相对介电常数εr大于4.5,则面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换;
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的介质损耗角正切tanδ随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.003,则判断为老化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.008,则判断为劣化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.015,则面临失效状态;如果介质损耗角正切tanδ在101~106Hz范围内出现明显峰值,则试样面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的介电温谱,取40℃时的εr值与90℃时的εr值进行比较,如果差值大于0.1,则试样处于老化状态;如果差值大于0.3,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态,面临寿命终止。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的介电温谱,取40℃时的tanδ值与90℃时的tanδ值进行比较,在10-1~101Hz低频范围内,如果差值大于0.2,则试样处于老化状态;如果差值大于0.25,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态;如果在101~106Hz范围内,出现明显的峰值,则试样面临寿命终止。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下:
本发明测试电缆中间接头硅橡胶绝缘在不同温度和不同频率下的介电谱图,包括介电温谱和介电频谱,将所测试的介电常数数据,采用origin进行数据处理,分别画出相对介电常数εr随着温度和频率变化的谱图;将所测试的介质损耗角正切tanδ数据,采用origin进行数据处理,分别画出介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图,判断绝缘在不同服役过程中不同阶段的老化、劣化和失效状态,测试结果更为准确,同时可以根据其介电频谱和介电温谱的变化趋势,发现其潜在缺陷,预测电缆中间接头的寿命,保证电缆中间接头的安全稳定运行,降低由于硅橡胶绝缘故障而引起的电网事故的风险,为在运电缆状态评估提供依据。
附图说明:
图1是根据一示例性实施例示出的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法的流程图;
图2(a)是未服役试样在不同温度下介电常数随频率变化曲线图;
图2(b)是未服役试样在不同温度下介质损耗角正切随频率变化曲线图;
图3(a)是服役5年试样在不同温度下介电常数随频率变化曲线图;
图3(b)是服役5年试样在不同温度下介质损耗角正切随频率变化曲线图;
图4(a)是40℃试样介电常数和介质损耗角正切随频率变化曲线图;
图4(b)是40℃试样介电常数和介质损耗角正切随频率变化曲线图;
图5(a)是服役8年试样在不同温度下介电常数随频率变化曲线图;
图5(b)是服役8年试样在不同温度下介质损耗角正切随频率变化曲线图;
图6(a)是40℃试样介电常数随频率变化曲线图;
图6(b)是40℃试样介质损耗角正切随频率变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法的流程图。如图1所示,本发明实施例提供的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,包括以下步骤:
对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理;
利用预处理的电力电缆中间接头绝缘层制备试样;
对试样进行宽频介电谱测试;
处理测试数据获得介电常数εr随着温度和频率变化的谱图;
处理测试数据获得介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图;
利用上述谱图绘制同一试样的介电温谱;
利用上述谱图绘制同一试样的介电频谱;
制定介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则;
对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理的过程为:取服役过程中不同阶段的电缆电压等级是10~35kV的预制式硅橡胶电力电缆中间接头绝缘层并剖成厚度为1mm的试片,将试片表面采用无水乙醇擦拭干净并放置于干燥器皿中干燥24h。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述试样制备过程为:将干燥后的试片裁剪为直径为30mm、厚度为1mm的圆形试片。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对试样进行宽频介电谱测试的过程为:采用Novocontrol Concept 80测试系统,对试样进行宽频介电谱的频谱和温谱测试,测试频率范围为10-1~106Hz,测试温度范围为40℃~90℃。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述测试数据的处理过程为:采用origin对所测试的介电常数数据或介质损耗角正切tanδ数据进行处理。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电温谱的绘制过程为:
将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ在随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电频谱的绘制过程为:
将室温或40℃下的各试样的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将室温或40℃下的各试样的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则为:
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的相对介电常数εr随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果相对介电常数εr大于未服役试样的且大于3.6,则判断为老化状态;如果相对介电常数εr大于4,则判断为劣化状态;如果相对介电常数εr大于4.5,则面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换;
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的介质损耗角正切tanδ随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.003,则判断为老化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.008,则判断为劣化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.015,则面临失效状态;如果介质损耗角正切tanδ在101~106Hz范围内出现明显峰值,则试样面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的介电温谱,取40℃时的εr值与90℃时的εr值进行比较,如果差值大于0.1,则试样处于老化状态;如果差值大于0.3,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态,面临寿命终止。
作为本实施例一种可能的实现方式,所述将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的介电温谱,取40℃时的tanδ值与90℃时的tanδ值进行比较,在10-1~101Hz低频范围内,如果差值大于0.2,则试样处于老化状态;如果差值大于0.25,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态;如果在101~106Hz范围内,出现明显的峰值,则试样面临寿命终止。
实施例1:
利用本发明所述方法对服役5年的预制式硅橡胶电力电缆中间接头绝缘寿命评估过程如下。
步骤1001,取未服役和服役5年的预制式硅橡胶电缆中间接头绝缘层,将其剖成厚度为1mm的试片,表面擦拭干净并干燥,备用。
步骤1002,将所测试试片裁剪为直径为30mm、厚度为1mm的圆形试片,作为试样。
步骤1003,采用Novocontrol Concept 80测试系统,对试样进行宽频介电谱的频谱和温谱测试,测试频率范围为10-1~106Hz,温度为40℃~90℃。
步骤1004,将所测试的介电常数数据,采用origin进行数据处理,分别画出未服役和服役3年试样的相对介电常数εr随着温度和频率变化的谱图。
步骤1005,将所测试的介质损耗角正切tanδ数据,采用origin进行数据处理,分别画出未服役和服役5年试样的介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图。
步骤1006,分别将同一试样在不同温度(40℃~90℃)下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图2(a)、图3(a)所示。在不同温度(40℃~90℃)下的介质损耗角正切tanδ在随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图2(b)、图3(b)所示。此为介电温谱。
步骤1007,分别将未服役和服役5年的试样,在室温或40℃下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图4(a)所示。介质损耗角正切tanδ随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图4(b)所示。此为介电频谱。
步骤1008,介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则:将步骤1004所测试的已服役5年的接头硅橡胶绝缘的相对介电常数εr随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,其相对介电常数εr为3.69,则判断该试样为老化状态。将步骤1004所测试的某一服役的接头硅橡胶绝缘的介质损耗角正切tanδ随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,其tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于0.0035,则判断为老化状态。
步骤1009,将服役5年的试样在不同温度(40℃~90℃)下的介电常数εr随着频率变化的介电温谱,取40℃时的εr值与90℃时的εr值进行比较,其差值为0.13,大于0.1,则试样处于老化状态。
步骤1010,将试样在不同温度(40℃~90℃)下的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的介电温谱,取40℃时的tanδ值与90℃时的tanδ值进行比较,在10-1~101Hz低频范围内,差值为0.2423,大于0.2,试样处于老化状态。
实施例2
利用本发明所述方法对服役8年的预制式硅橡胶电力电缆中间接头绝缘寿命评估过程如下。
步骤1001,取服役8年的预制式硅橡胶电缆中间接头绝缘层,将其剖成厚度为1mm的试片,表面擦拭干净并干燥,备用。
步骤1002,将所测试试片裁剪为直径为30mm、厚度为1mm的圆形试片,作为试样。
步骤1003,采用Novocontrol Concept 80测试系统,对试样进行宽频介电谱的频谱和温谱测试,测试频率范围为10-1~106Hz,温度为40℃~90℃。
步骤1004,将所测试的介电常数数据,采用origin进行数据处理,画出服役8年试样的相对介电常数εr随着温度和频率变化的谱图。
步骤1005,将所测试的介质损耗角正切tanδ数据,采用origin进行数据处理,画出已服役5年试样的介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图。
步骤1006,分别将试样在不同温度(40℃~90℃)下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图5(a)所示。在不同温度(40℃~90℃)下的介质损耗角正切tanδ在随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图5(b)所示。此为介电温谱。
步骤1007,分别将未服役和服役8年的试样,在室温或40℃下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图6(a)所示。介质损耗角正切tanδ随着频率变化的曲线绘制在同一图中,见图6(b)所示。此为介电频谱。
步骤1008,介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则:将步骤1004所测试的已服役8年的接头硅橡胶绝缘的相对介电常数εr随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,其相对介电常数εr为4.06,则判断该试样为劣化状态。将步骤1004所测试的某一服役的接头硅橡胶绝缘的介质损耗角正切tanδ随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,其tanδ在10-1~101Hz低频范围内为0.008,则判断为劣化状态。
步骤1009,将服役8年的试样在不同温度(40℃~90℃)下的介电常数εr随着频率变化的介电温谱,取40℃时的εr值与90℃时的εr值进行比较,其差值为0.46,则试样处于劣化状态。
步骤1010,将试样在不同温度(40℃~90℃)下的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的介电温谱,取40℃时的tanδ值与90℃时的tanδ值进行比较,在10-1~101Hz低频范围内,差值为0.3597,试样处于劣化状态。
本发明通过测试电缆中间接头硅橡胶绝缘在不同温度和不同频率下的介电谱图,包括介电温谱和介电频谱,能够评估硅橡胶绝缘在服役过程中不同阶段的老化、劣化状态,测试结果更为准确,同时可以根据其介电温谱和介电频谱的变化趋势,预测电缆中间接头的寿命周期,为在运电缆的状态评估提供依据。
以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,包括以下步骤:
对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理;
利用预处理的电力电缆中间接头绝缘层制备试样;
对试样进行宽频介电谱测试;
处理测试数据获得介电常数εr随着温度和频率变化的谱图;
处理测试数据获得介质损耗角正切tanδ随着温度和频率变化的谱图;
利用上述谱图绘制同一试样的介电温谱;
利用上述谱图绘制同一试样的介电频谱;
制定介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则;
对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断。
2.根据权利要求1所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述对电力电缆中间接头绝缘层进行预处理的过程为:取服役过程中不同阶段的电缆电压等级是10~35kV的预制式硅橡胶电力电缆中间接头绝缘层并剖成厚度为1mm的试片,将试片表面采用无水乙醇擦拭干净并放置于干燥器皿中干燥24h。
3.根据权利要求2所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述试样制备过程为:将干燥后的试片裁剪为直径为30mm、厚度为1mm的圆形试片。
4.根据权利要求3所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述对试样进行宽频介电谱测试的过程为:采用Novocontrol Concept 80测试系统,对试样进行宽频介电谱的频谱和温谱测试,测试频率范围为10-1~106Hz,测试温度范围为40℃~90℃。
5.根据权利要求1所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述测试数据的处理过程为:采用origin对所测试的介电常数数据或介质损耗角正切tanδ数据进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述介电温谱的绘制过程为:
将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ在随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
7.根据权利要求1所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述介电频谱的绘制过程为:
将室温或40℃下的各试样的介电常数εr随着频率变化的曲线绘制在同一图中;
将室温或40℃下的各试样的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的曲线绘制在同一图中。
8.根据权利要求1所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述介电谱判定硅橡胶绝缘老化、劣化状态的规则为:
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的相对介电常数εr随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果相对介电常数εr大于未服役试样的且大于3.6,则判断为老化状态;如果相对介电常数εr大于4,则判断为劣化状态;如果相对介电常数εr大于4.5,则面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换;
将所测试的某一服役电力电缆中间接头绝缘的介质损耗角正切tanδ随频率变化谱图与未服役试样的进行对比,如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.003,则判断为老化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.008,则判断为劣化状态;如果介质损耗角正切tanδ在10-1~101Hz低频范围内大于未服役试样的且大于0.015,则面临失效状态;如果介质损耗角正切tanδ在101~106Hz范围内出现明显峰值,则试样面临失效状态,应及时对同一批次产品予以更换。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述对将同一试样在不同温度下的介电常数εr进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:将同一试样在不同温度下的介电常数εr随着频率变化的介电温谱,取40℃时的εr值与90℃时的εr值进行比较,如果差值大于0.1,则试样处于老化状态;如果差值大于0.3,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态,面临寿命终止。
10.根据权利要求8所述的一种介电谱法的电力电缆中间接头绝缘检测方法,其特征是,所述将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ进行比较,采用规则对电力电缆中间接头绝缘寿命进行判断的过程为:
将同一试样在不同温度下的介质损耗角正切tanδ随着频率变化的介电温谱,取40℃时的tanδ值与90℃时的tanδ值进行比较,在10-1~101Hz低频范围内,如果差值大于0.2,则试样处于老化状态;如果差值大于0.25,则处于劣化状态;如果差值大于0.4,则处于即将失效状态;如果在101~106Hz范围内,出现明显的峰值,则试样面临寿命终止。
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112180175A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 重庆交通大学 | 基于多维弛豫参数的船舶电缆绝缘腐蚀程度评估方法 |
CN112525956A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-19 | 武汉理工大学 | 基于温度-频率等效模型的沥青混合料质量评价方法 |
CN112557839A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-26 | 西南交通大学 | 一种动车组乙丙橡胶电缆热氧老化程度的评估方法 |
CN112557841A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-26 | 西南交通大学 | 一种基于计算绝缘层硬度的车载epr电缆状态评估方法 |
CN113064002A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 重庆大学 | 一种10kV XLPE电缆绝缘老化状态的评估方法 |
CN113341279A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-09-03 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种gil局部放电监测方法、装置、系统及存储介质 |
CN113358938A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-07 | 南通大学 | 快速介电温谱测试方法 |
CN113466748A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-01 | 天津市特变电工变压器有限公司 | 一种配电变压器的在线绝缘监测系统及方法 |
CN116911068A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-20 | 成都汉度科技有限公司 | 一种电缆接头有效寿命预测方法及系统 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11211783A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル接続体の劣化診断方法 |
CN101470058A (zh) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 大连理工大学 | 一种评估船用低压橡胶绝缘电缆剩余寿命的方法 |
CN102539964A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 武汉理工大学 | Xlpe电力电缆在线绝缘特性判断方法 |
CN105137349A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-09 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于频域介电谱法的大型发电机定子绕组主绝缘老化状态测评方法 |
CN106199350A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 上海电力学院 | 一种橡塑电缆绝缘老化状态评估方法 |
CN106644916A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-05-10 | 大连理工大学 | 船用电缆绝缘材料老化寿命评估方法 |
CN107797035A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-03-13 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 基于宽频介电阻抗谱法的xlpe 电缆绝缘性能评估方法 |
CN108508337A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-09-07 | 国网上海市电力公司 | 用于评估xlpe电缆绝缘老化状态的介电分析方法 |
CN108828416A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-16 | 西安交通大学 | 一种基于对导数分析方法的交联聚乙烯电缆绝缘老化状态评估方法 |
CN110231515A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-13 | 桂林理工大学 | 一种绝缘寿命试验介质损耗因数的实时在线测量方法 |
CN110618364A (zh) * | 2019-11-03 | 2019-12-27 | 西南交通大学 | 一种评估配电网xlpe电缆终端绝缘可靠性的方法 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010239989.7A patent/CN111289863A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11211783A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル接続体の劣化診断方法 |
CN101470058A (zh) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 大连理工大学 | 一种评估船用低压橡胶绝缘电缆剩余寿命的方法 |
CN102539964A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 武汉理工大学 | Xlpe电力电缆在线绝缘特性判断方法 |
CN105137349A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-09 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于频域介电谱法的大型发电机定子绕组主绝缘老化状态测评方法 |
CN106199350A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 上海电力学院 | 一种橡塑电缆绝缘老化状态评估方法 |
CN106644916A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-05-10 | 大连理工大学 | 船用电缆绝缘材料老化寿命评估方法 |
CN107797035A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-03-13 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 基于宽频介电阻抗谱法的xlpe 电缆绝缘性能评估方法 |
CN108508337A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-09-07 | 国网上海市电力公司 | 用于评估xlpe电缆绝缘老化状态的介电分析方法 |
CN108828416A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-16 | 西安交通大学 | 一种基于对导数分析方法的交联聚乙烯电缆绝缘老化状态评估方法 |
CN110231515A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-13 | 桂林理工大学 | 一种绝缘寿命试验介质损耗因数的实时在线测量方法 |
CN110618364A (zh) * | 2019-11-03 | 2019-12-27 | 西南交通大学 | 一种评估配电网xlpe电缆终端绝缘可靠性的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
周远翔等: "基于介电和理化特性的XLPE水树老化程度分析", 《绝缘材料》 * |
雷志鹏: "乙丙橡胶绝缘介电性能及其气隙和沿面放电机理的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)》 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112180175A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 重庆交通大学 | 基于多维弛豫参数的船舶电缆绝缘腐蚀程度评估方法 |
CN112525956A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-19 | 武汉理工大学 | 基于温度-频率等效模型的沥青混合料质量评价方法 |
CN112557839A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-26 | 西南交通大学 | 一种动车组乙丙橡胶电缆热氧老化程度的评估方法 |
CN112557841A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-26 | 西南交通大学 | 一种基于计算绝缘层硬度的车载epr电缆状态评估方法 |
CN112557839B (zh) * | 2020-11-24 | 2021-09-24 | 西南交通大学 | 一种动车组乙丙橡胶电缆热氧老化程度的评估方法 |
CN113064002B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-07-21 | 重庆大学 | 一种10kV XLPE电缆绝缘老化状态的评估方法 |
CN113064002A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 重庆大学 | 一种10kV XLPE电缆绝缘老化状态的评估方法 |
CN113341279A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-09-03 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种gil局部放电监测方法、装置、系统及存储介质 |
CN113358938A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-07 | 南通大学 | 快速介电温谱测试方法 |
CN113358938B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-04-19 | 南通大学 | 快速介电温谱测试方法 |
CN113466748A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-01 | 天津市特变电工变压器有限公司 | 一种配电变压器的在线绝缘监测系统及方法 |
CN116911068A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-20 | 成都汉度科技有限公司 | 一种电缆接头有效寿命预测方法及系统 |
CN116911068B (zh) * | 2023-09-06 | 2023-11-28 | 成都汉度科技有限公司 | 一种电缆接头有效寿命预测方法及系统 |
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