CN112557838A - 一种基于极化因子评估xlpe电缆绝缘老化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度评估的方法。本发明首先利用介电谱测试仪测量得到XLPE电缆的工频复介电常数的实部和虚部,然后利用极化/去极化电流法(PDC)测量得到XLPE电缆的极化系数的实部和虚部,通过计算计算极化因子,实现了XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度的评估。
Description
技术领域
本发明属于评估交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化程度领域,具体涉及一种基于极化因子评估XLPE电缆的绝缘老化程度的方法。
背景技术
随着交联聚乙烯(XLPE)电缆运行年限的不断增长,由于交联聚乙烯绝缘层的极化效应使XLPE电缆绝缘产生了一定的缺陷故障,降低XLPE电缆的绝缘性能甚至造成绝缘被击穿,严重威胁XLPE电缆的安全运行。为了准确判断极化效应对XLPE电缆安全可靠运行的影响,帮助电力部门有效开展工作,急需一种方法对不同老化时限的XLPE电缆由于极化效应出现的绝缘老化的程度进行准确评估。
发明内容
本发明为一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法,具体包括以下步骤:
步骤1:选取XLPE电缆试样,测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数:
选取实验室150℃下加速热老化了72h,144h,…,t的交联聚乙烯电缆为试验样品,t为老化时间,t∈{72n|n=1,2,…,10}。利用介电谱测试仪测试得到电缆的工频复介电常数的实部和虚部,分别记为ε′1,ε′2,…,ε′n以及ε″1,ε″2,…,ε″n;利用极化/去极化电流法(PDC)测试得到交联聚乙烯电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″;
步骤2:计算电缆绝缘老化的极化因子:
按公式(1)所示计算交联聚乙烯电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ:
式中,εr为XLPE电缆试样新品的介电常数,其单位为F/m;σ0为交联聚乙烯电缆试样的绝缘电介质直流电导率,其单位为S/m;ε0为真空介电常数,其单位为F/m;f=50Hz;
步骤3:运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度。
本发明的有益效果在于:能够准确、实时、方便地判断XLPE电缆由于极化效应出现的绝缘老化程度,对XLPE电缆运行状态进行有效的监控,提升了电力系统的运维管理效率,减少了工作人员的工作量。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
图1为XLPE电缆由于极化效应引起的绝缘老化程度的评估方法流程图,由图1可知,一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法,包括以下步骤:
步骤1:选取XLPE电缆试样,测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数:
选取实验室150℃下加速热老化了72h,144h,…,t的交联聚乙烯电缆为试验样品,t为老化时间,t∈{72n|n=1,2,…,10}。利用介电谱测试仪测试得到电缆的工频复介电常数的实部和虚部,分别记为ε′1,ε′2,…,ε′n以及ε″1,ε″2,…,ε″n;利用极化/去极化电流法(PDC)测试得到交联聚乙烯电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″;
步骤2:计算电缆绝缘老化的极化因子:
按公式(1)所示计算交联聚乙烯电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ:
式中,εr为XLPE电缆试样新品的介电常数,其单位为F/m;σ0为交联聚乙烯电缆试样的绝缘电介质直流电导率,其单位为S/m;ε0为真空介电常数,其单位为F/m;f=50Hz;
步骤3:运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度:
当0≤τ≤1,表明XLPE电缆绝缘状态良好;
当1<τ≤10,表明XLPE电缆绝缘产生了轻微的老化;
当τ>10,表明XLPE电缆绝缘出现了严重的老化。
Claims (1)
1.一种基于极化因子评估电缆绝缘老化的方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:选取XLPE电缆试样,测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数:
选取实验室150℃下加速热老化了72h,144h,…,t的交联聚乙烯电缆为试验样品,t为老化时间,t∈{72n|n=1,2,…,10}。利用介电谱测试仪测试得到电缆的工频复介电常数的实部和虚部,分别记为ε′1,ε′2,…,ε′n以及ε″1,ε″2,…,ε″n;利用极化/去极化电流法(PDC)测试得到交联聚乙烯电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″;
步骤2:计算电缆绝缘老化的极化因子:
按公式(1)所示计算交联聚乙烯电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ:
式中,εr为XLPE电缆试样新品的介电常数,其单位为F/m;σ0为交联聚乙烯电缆试样的绝缘电介质直流电导率,其单位为S/m;ε0为真空介电常数,其单位为F/m;f=50Hz;
步骤3:运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度。
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