CN112557838B - 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XLPE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XLPE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XLPE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)测试得到工频下XLPE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XLPE电缆绝缘老化的极化因子：
按公式(1)所示计算XLPE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XLPE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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