CN207380180U - 一种高压电缆绝缘老化测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压电缆绝缘老化测试电路，涉及高压电缆绝测试技术领域，针对现有技术对于高压电缆系统，谐振耐压和介损测量所需要的设备体积庞大，现场试验接线时间过长，技术复杂，测试难度大，难以实现大规模的电缆绝缘测试的技术问题，采用保护电阻、直流电源、示波器、电子开关、以及计算机，所述示波器包括第一示波器和第二示波器等器具进行连接并测试，本实用新型提供的测试电路结构简单、连接方便、便于携带，具有很好的检测效果和推广价值。

Description

一种高压电缆绝缘老化测试电路

技术领域

本实用新型涉及高压电缆绝测试技术领域，特别涉及一种高压电缆绝缘老化测试电路。

背景技术

绝缘老化指因电场、温度、机械力、湿度、周围环境等因素的长期作用，使电工设备绝缘在运行过程中质量逐渐下降、结构逐渐损坏的现象。绝缘老化的速度与绝缘结构、材料、制造工艺、运行环境、所受电压、负荷情况等有密切关系，绝缘老化最终导致绝缘失效，电力设备不能继续运行。

供配电系统中，电缆的绝缘老化尤其突出。水树是在绝缘中存在水分、电应力和某些诱发因素，如杂质、突起、空间电荷或离子时发展成的一些微通道，在交流电场和水分的作用下，水树是聚合物绝缘材料发生降解的一种现象，在潮气和电场的共同作用下，水树是诱发高压电力电缆破坏的主要原因。

针对水树等绝缘老化问题，目前国外所报导的检测方法主要以谐振电压下的介质损耗测量为主，也有研究者进行了超低频（0.1Hz）电压下的介质损耗测量，但其在中压电缆的应用较多，例如，我国为6-35kV，国外为22kV的电缆。对于高压（110kV）电缆系统，谐振耐压和介损测量所需要的设备体积庞大，现场试验接线时间过长，技术复杂，测试难度大，难以实现大规模的电缆绝缘测试。而过去对于水树诊断也有很多方法报导：如交流叠加法、3次谐波法、直流成分法等，这些方法大多用于中压电缆，如用于高压电缆，则在技术上仍存在一定困难；此外，这些传统的方法很少有对实际运行电缆的现场检测数据报导，缺乏工业现场的实际使用经验。因此，对于110kV高压电缆的绝缘老化诊断评估技术，在国内外的研究报导很少。

实用新型内容

本实用新型提供一种高压电缆绝缘老化测试电路，用以解决现有技术对于高压电缆系统，谐振耐压和介损测量所需要的设备体积庞大，现场试验接线时间过长，技术复杂，测试难度大，难以实现大规模的电缆绝缘测试的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种高压电缆绝缘老化测试电路，包括：保护电阻、直流电源、示波器、电子开关、以及计算机，所述示波器包括第一示波器和第二示波器；

保护电阻一端与直流电源正极连接，保护电阻另一端与电子开关第一端子连接，电子开关第二端子与第一示波器信号端连接，第一示波器信号地端与直流电源负极连接，电子开关公共端与被测电缆线芯连接，被测电缆绝缘层与第二示波器信号端连接，第二示波器信号地端与直流电源负极连接；

第一示波器和第二示波器通过数据线与计算机连接。

优选地，所述示波器采用型号为（泰克示波器MSO2024B）的示波器，该示波器能够同时记录5～10MHz以及20～800Hz电流波形。

优选地，所述保护电阻的阻值为10kΩ～20 kΩ。

优选地，所述直流电源为负极性直流电源，该电源最大输出电压为20kV。

优选地，所述电子开关是由40个晶闸管（KK800-18），20串2并组成的电子开关，该电子开关工作电压大于40kV，该电子开关最大工作频率为 20 kHz，最大负载电流为50A。

本实用新型提供的测试电路结构简单、连接方便、便于携带，具有很好的检测效果和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型提供的实施例接线示意图；

图中的标号分别代表：1：保护电阻；2：直流电源；3：第一示波器；4：电子开关；5：被试电缆；6：第二示波器；7：.数据线；8：计算机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型提供的实施例接线示意图，如图1所示，一种高压电缆绝缘老化测试电路，包括：保护电阻1、直流电源2、示波器、电子开关4、以及计算机8，所述示波器包括第一示波器3和第二示波器6；

保护电阻1一端与直流电源2正极连接，保护电阻1另一端与电子开关4第一端子连接，电子开关4第二端子与第一示波器3信号端连接，第一示波器3信号地端与直流电源2负极连接，电子开关4公共端与被测电缆线芯连接，被测电缆绝缘层与第二示波器6信号端连接，第二示波器6信号地端与直流电源2负极连接；

第一示波器3和第二示波器6通过数据线7与计算机8连接；其中，所述示波器采用型号为（泰克示波器MSO2024B）的示波器，该示波器能够同时记录5～10MHz以及20～800Hz电流波形；所述保护电阻1的阻值为10kΩ～20 kΩ；所述直流电源2为负极性直流电源2，该电源最大输出电压为20kV；所述电子开关4是由40个晶闸管（KK800-18），20串2并组成的电子开关4，该电子开关4工作电压大于40kV，该电子开关4最大工作频率为 20 kHz，最大负载电流为50A。

针对上述的高压电缆绝缘老化测试电路，其测试方法采用以下步骤：

步骤S1、将被测电缆悬空；

步骤S2、连接测试电路，根据图1接线；

步骤S3、接通电子开关4的公共端和第一端子给被测电缆充电并保持一段时间，充电电压为20kV并至少保持15分钟；

步骤S4、完成步骤S3后将电子开关4公共端和第二端子接通，对电缆进行放电；

步骤S5、通过示波器记录放电数据，包括放电过程中的高频分量和低频分量；

步骤S6、利用计算机8将示波器内的数据进行读取并分析。

根据上述的步骤，首先被试电缆5导体应该悬空，并且电缆外表铠装与示波器连接后接地，随后使用负极性直流电源2给被试电缆5进行充电，电压保持在20kV以下，充电时间保证在15分钟以上。充电过程就称为极化过程，其中保护电阻1可以限制被试电缆5击穿短路时引起的短路电流。当极化完成之后，将电子开关4调整到被试电缆5短路放电的位置，放电过程可以用配置的2个示波器记录去极化电流的衰减过程，示波器通过数据线7与计算机8相连，计算机8可以将去极化电流量的衰减过程存储下来，并筛选出其中的高频分量和低频分量进行分析。

上述所配备的2个示波器，配置有能够同时记录5～10MHz以及20～800Hz电流波形的模块；保护电阻1在10kΩ～20 kΩ之间，可以保证最大短路电流在2A以下；负极性直流电源2，最大输出电压为20kV；电子开关4其正、反向工作电压在40kV以上，开关频率上限是20kHz，最大负载电流是50A。

Claims (5)

1.一种高压电缆绝缘老化测试电路，其特征在于，包括：

保护电阻、直流电源、示波器、电子开关、以及计算机，所述示波器包括第一示波器和第二示波器；

保护电阻一端与直流电源正极连接，保护电阻另一端与电子开关第一端子连接，电子开关第二端子与第一示波器信号端连接，第一示波器信号地端与直流电源负极连接，电子开关公共端与被测电缆线芯连接，被测电缆绝缘层与第二示波器信号端连接，第二示波器信号地端与直流电源负极连接；

第一示波器和第二示波器通过数据线与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述示波器采用型号为MSO2024B的示波器，该示波器能够同时记录5～10MHz以及20～800Hz电流波形。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述保护电阻的阻值为10kΩ～20 kΩ。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述直流电源为负极性直流电源，该电源最大输出电压为20kV。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述电子开关主要由40个晶闸管组成，该电子开关工作电压大于40kV，该电子开关最大工作频率为 20 kHz，最大负载电流为50A。