CN111880053B - 模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，整个试验分两个阶段，第一阶段：模拟高分子材料在长期运行后与前期运行介电强度的变化率，达到要求后进行第二阶段试验；第二阶段：模拟线路长期运行后在额定温度下工作及前期运行在额定温度下工作的耐压试验；第一阶段破坏性试验：验证老化后与老化前介电强度的变化率，其目的是有效的验证材料在介电强度方面的稳定性，保证后续终端使用中性能与前期差别过大；在第一阶段的基础上，第二阶段耐压在额定温度及极小弯曲半径下进行，验证线缆在额定最高温度下时是否能长期承受额定电压的情况。

Description

模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法
技术领域
本发明涉及一种模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，用于管控高分子材料在后续使用过程中电性能方面出现的问题。
背景技术
电线电缆行业发展，许多上游产业-高分子材料企业应运而生，数量规模庞大，但质量参差不齐，作为电缆厂家对其管控手段有限，导致最终客户端使用产品出现标准中不存在的相关问题，电缆厂家在这中间无计可施。究其技术上的根本原因在于对电缆的测试方法还不够完善。
例如电缆耐电压测试是考核绝缘高分子材料能否耐受足够高的场强，以保证电缆后期在正常工作的过程中安全有效的运行。这个试验的缺点在于电缆刚生产出不久，直接去打耐压，此时高分子材料处于最佳状态，不能充分的说明之后电缆在长期运行过程中以及遇到恶劣条件下保证不击穿。高分子材料的介电强度是和不同阶段内老化衰减程度有关的，且不同配方的材料在同一阶段的耐受场强也是不同的。现有电缆中的试验眼方法，不能有效的管控供应商不同批次的材料在后续使用过程中电性能方面出现的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，能有效的管控供应商不同批次的高分子材料在后续使用过程中电性能方面出现的问题。
为解决上述技术问题，本发明模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，其包括以下步骤：
第一阶段：
(1)准备多根电缆(如6根600mm长电缆)作为绝缘样品；
(2)其中，部分绝缘样品电缆进行老化处理，另外一部分绝缘样品电缆保持正常状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温；
(4)将两部分的绝缘样品电缆中间部分包上铝箔并缠绕到两倍外径的试棒上；
(5)分别将两部分的绝缘样品电缆的导体和试棒之间施加相应的耐压值电压(此电压是根据不同电压等级的电缆施加相应的耐压值)5分钟，5分钟后升压直至击穿电压(加压速度不超过500V/S)，并记录两部分绝缘样品电缆的击穿电压值，并计算平均值；
(6)判定5分钟之内所有绝缘样品电缆有无击穿现象，以及判定老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值是否低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％；若判定5分钟之内所有绝缘样品电缆有击穿现象，或判定老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％，则测试结束，判定绝缘样品电缆的高分子材料不符合要求；否则进入第二阶段；
第二阶段：
(1)准备与第一阶段步骤(1)中同品质的多根电缆(如6根600mm长电缆)作为绝缘样品；
(2)其中部分绝缘样品电缆进行老化处理，另外一部分绝缘样品电缆保持正常状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温；
(4)将两部分的绝缘样品电缆的中间包上铝箔并缠绕到两倍外径的试棒上，放在老化箱内1个小时，老化箱温度设定为样品的额定工作温度值(每种电缆都有自己规定的额定工作温度值，此处用于模拟电缆工作中所处的温度环境)；
(5)在老化箱内额定温度的条件下打(即施加)相应的耐压值(根据不同电压等级的电缆施加相应的耐压值)5分钟，判定两部分的绝缘样品电缆有无击穿现象，击穿判定不合格，没有击穿判定合格。
整个测试分两个阶段：
第一阶段，模拟高分子材料在长期运行后与前期运行介电强度的变化率，达到要求后进行第二阶段试验。
第二阶段，模拟线路长期运行后在额定温度下工作及前期运行在额定温度下工作的耐压试验，两者同时满足即通过试验。
本发明增加老化后与老化前介电强度损失的变化率(第一阶段)；增加用铝箔缠绕在绝缘线芯外打耐压的方式(第一阶段、第二阶段)，增加把铝箔包好的线芯缠绕在金属试棒上，更能体现绝缘在极限条件下的击穿场强(第一阶段)；限定了加压速度，以免加压速度过快对高分子极性产生影响，从而影响试验(第一阶段)；增加了在额定工作温度下打耐压(第二阶段)。
本发明的有益技术效果是：
(1)第一阶段破坏性试验：验证老化后与老化前介电强度的变化率，其目的是有效的验证材料在介电强度方面的稳定性，保证后续终端使用中性能与前期差别过大，现有技术没有这个考核项目，产品完成后再直接进行耐压测试，无法保证长期工作下都符合性能。
(2)用铝箔缠绕是为了每根线芯单独抽出打耐压，相比现有技术整缆一起打耐压，更准确，更严格，现有技术线芯之间打耐压无形增加了绝缘材料的厚度，试验相对比较宽松。
(3)线芯缠绕在金属棒上做击穿试验是为了验证材料在极小弯曲半径或极端环境下的介电强度的稳定性，现有技术没有模拟线缆在极端环境下就进行进行耐压试验。其目的是模拟线缆在长期运行过程中突然受到不确定因素的影响是否还能保持安全上的稳定性。
(4)第二阶段耐压在额定温度及极小弯曲半径下进行，其目的是验证线缆在额定最高温度下时是否能长期承受额定电压的情况。现有技术只是在常温下进行了一个简单的耐压试验。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，包括以下步骤：
第一阶段：
(1)准备6根600mm长电缆作为绝缘样品；
(2)其中，3根绝缘样品电缆进行老化处理(老化条件根据各标准中不同材料选定)，另外3根绝缘样品电缆保持正常状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温(至少24小时)；
(4)将6根绝缘样品电缆中间部分300mm包上铝箔并缠绕到两倍(绝缘样品电缆外径的两倍)外径的试棒上；
(5)根据绝缘样品电缆，分别将6根绝缘样品电缆的导体和试棒之间施加对应的耐压值5分钟，5分钟后升压直至击穿电压(加压速度不超过500V/S)，并记录两部分绝缘样品电缆的击穿电压值，并计算平均值；
(6)判定5分钟之内6根绝缘样品电缆有无击穿现象，以及判定3根老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值是否低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％；若判定5分钟之内6根绝缘样品电缆有击穿现象，或判定3根老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％，则测试结束，判定绝缘样品电缆的高分子材料不符合要求；否则进入第二阶段；
第二阶段：
(1)准备6根600mm长，与第一阶段步骤(1)中同品质的电缆作为绝缘样品；
(2)其中3根绝缘样品电缆进行老化处理(老化条件根据各标准中不同材料选定)，另外3根绝缘样品电缆保持正常原有状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温(至少24小时)；
(4)将6根绝缘样品电缆的中间300mm包上铝箔并缠绕到两倍外径的试棒上，放在老化箱内1个小时，老化箱温度设定为样品的额定工作温度值；
(5)在老化箱内额定温度的条件下施加相应的耐压值(不同等级电缆的耐压值不同)5分钟，判定两部分的绝缘样品电缆有无击穿现象，击穿判定不合格，没有击穿判定合格。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
第一阶段：
(1)准备多根电缆作为绝缘样品；
(2)其中，部分绝缘样品电缆进行老化处理，另外一部分绝缘样品电缆保持正常状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温；
(4)将两部分的绝缘样品电缆的中间包上铝箔并缠绕到试棒上，试棒的外径是绝缘样品电缆的两倍；
(5)分别将两部分的绝缘样品电缆的导体和试棒之间施加相应的耐压值电压5分钟，5分钟后升压直至击穿电压，并记录两部分绝缘样品电缆的击穿电压值，分别对两部分绝缘样品电缆的击穿电压值计算平均值；
(6)判定5分钟之内所有绝缘样品电缆有无击穿现象，以及判定老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值是否低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％；若判定5分钟之内所有绝缘样品电缆有击穿现象，或判定老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值低于未老化处理绝缘样品电缆击穿电压平均值的50％，则测试结束，判定绝缘样品电缆的高分子材料不符合要求；否则进入第二阶段；
第二阶段：
(1)准备与第一阶段步骤(1)中同品质的多根电缆作为绝缘样品；
(2)其中部分绝缘样品电缆进行老化处理，另外一部分绝缘样品电缆保持正常状态；
(3)老化处理完绝缘样品冷却到室温；
(4)将两部分的绝缘样品电缆的中间包上铝箔并缠绕到试棒上，试棒的外径是绝缘样品电缆的两倍，放在老化箱内1个小时，老化箱温度设定为样品的额定工作温度值；
(5)在老化箱内额定温度的条件下施加相应的耐压值5分钟，判定两部分的绝缘样品电缆有无击穿现象，击穿判定不合格，没有击穿判定合格。
2.根据权利要求1所述的模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，其特征在于：第一阶段步骤 (5)中升压速度不超过500V/s。
3.根据权利要求1所述的模拟长期运行电缆介电强度衰减及耐压的测试方法，其特征在于：所述多根电缆为6根600mm长电缆。
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