專利名稱：Xlpe中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電纜檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前廣泛應(yīng)用的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)中壓絕緣電力電纜具有維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，但電纜絕緣中的水樹(shù)老化問(wèn)題一直是影響電纜安全、可靠運(yùn)行的主要因素。在地下運(yùn)行 的XLPE中壓電纜本體內(nèi)一般會(huì)存在一定的水分，這種電纜經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后，其電纜絕緣體都會(huì)受到不同程度的水樹(shù)劣化。近年來(lái)，XLPE中壓電纜的故障發(fā)生率明顯上升，根據(jù)上海電纜研究所對(duì)故障電纜檢測(cè)的結(jié)果顯示，運(yùn)行超過(guò)5年的XLPE中壓電纜絕緣絕大多數(shù)都發(fā)生了水樹(shù)。尤其是安裝在南方潮濕環(huán)境中的電纜，水樹(shù)發(fā)生十分普遍，個(gè)別嚴(yán)重的樹(shù)枝長(zhǎng)度接近絕緣厚度的70%?？顾畼?shù)交聯(lián)聚乙烯(TR-XLPE)中壓電纜是一種新型電力電纜，可以延長(zhǎng)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜的運(yùn)行使用壽命。目前國(guó)網(wǎng)公司要求各網(wǎng)省電力公司進(jìn)行推廣。TR-XLPE中壓電纜的成本比普通電力電纜貴約10% -20%，但是在外觀上區(qū)別不大，抗水樹(shù)老化試驗(yàn)?zāi)壳爸荒芡ㄟ^(guò)長(zhǎng)期老化試驗(yàn)來(lái)確定。目前尚無(wú)快速判斷XLPE中壓電纜是否具有抗水樹(shù)老化性能的方法。國(guó)內(nèi)電纜生產(chǎn)廠家的TR-XLPE中壓電纜產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)中國(guó)電科院檢測(cè)中心的型式試驗(yàn)才能進(jìn)入國(guó)網(wǎng)公司電纜市場(chǎng)，該型式試驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法是DL/T1070-2007《中壓交聯(lián)電纜抗水樹(shù)性能鑒定試驗(yàn)方法和要求》。該方法是將經(jīng)過(guò)熱條件處理的電纜作為試樣。每根電纜試樣應(yīng)放在標(biāo)稱內(nèi)徑為75mm的聚乙烯或聚氯乙烯導(dǎo)管中，在試驗(yàn)電壓下進(jìn)行加速老化。在老化過(guò)程中，電纜試樣導(dǎo)體中的間隙和導(dǎo)管中都注滿自來(lái)水。電纜試樣還應(yīng)通過(guò)感性電流的加熱方式進(jìn)行負(fù)荷循環(huán)，試驗(yàn)結(jié)束對(duì)水樹(shù)進(jìn)行檢查和計(jì)數(shù)。該方法存在以下缺點(diǎn)I.只能以成品電纜的纜芯作為試樣，實(shí)驗(yàn)裝置體積較大且操作繁瑣；2.老化周期過(guò)長(zhǎng)，試樣必須經(jīng)受在規(guī)定電壓下累計(jì)數(shù)月甚至更長(zhǎng)的水樹(shù)老化過(guò)程，不能快速判斷電纜材料是否具有抗水樹(shù)老化性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積小、老化周期短、能夠?qū)χ袎航宦?lián)聚乙烯電纜的絕緣層進(jìn)行快速水樹(shù)老化試驗(yàn)的裝置。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置，包括多個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元，每個(gè)所述老化試驗(yàn)單元包括一絕緣底座和一設(shè)置在所述絕緣底座上的試驗(yàn)杯，所述實(shí)驗(yàn)杯內(nèi)部形成有放置鹽溶液用的空腔，實(shí)驗(yàn)杯杯口上設(shè)置有一絕緣蓋，在絕緣蓋上安裝有一導(dǎo)電電極，試驗(yàn)時(shí)該導(dǎo)電電極的下端浸入所述鹽溶液中，實(shí)驗(yàn)杯的杯底形成一開(kāi)口 ；在所述絕緣底座上由上至下依次設(shè)置有絕緣墊圈、試驗(yàn)試樣、底座電極和導(dǎo)體，在絕緣底座的中央形成一通孔，該通孔的上部直徑較大，構(gòu)成一凹槽，所述底座電極設(shè)置在該凹槽內(nèi)且底座電極的上表面與絕緣底座的上表面平齊，試驗(yàn)試樣蓋住所述底座電極，絕緣墊圈的直徑大于所述實(shí)驗(yàn)杯底部開(kāi)口并小于底座電極，導(dǎo)體連接所述底座電極并接地；所述絕緣底座的上部四周向上延伸形成側(cè)壁，所述試驗(yàn)杯的下部安裝在所述側(cè)壁圍成的安裝槽中并壓緊所述絕緣墊圈的上端面，所述試驗(yàn)杯的下部與所述側(cè)壁之間螺紋連接，所述絕緣墊圈從外圍密封住開(kāi)口和試驗(yàn)試樣之間的空間。所述試驗(yàn)試樣取自XLPE中壓電纜的絕緣層，試樣厚度為1mm。所述多個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元設(shè)置在一試驗(yàn)箱內(nèi)，所述試驗(yàn)箱的底部接地，所述每個(gè)老化試驗(yàn)單元的絕緣底座固定設(shè)置在所述試驗(yàn)箱內(nèi)，每個(gè)底座電極通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)體與所述試驗(yàn)箱的底部連接。本發(fā)明的XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)I.試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、操作方便，能夠直接以XLPE和TR-XLPE電纜材料的絕緣層為試樣進(jìn)行老化試驗(yàn)。2.老化周期短。在試驗(yàn)電壓下，對(duì)試樣進(jìn)行一段時(shí)間的水樹(shù)老化，比如1天、5天、10天等，然后，分別對(duì)這些經(jīng)過(guò)老化的XLPE和TR-XLPE試樣進(jìn)行理化性能及電氣性能測(cè)試，根據(jù)理化特性和介電特性中相關(guān)參數(shù)的變化規(guī)律對(duì)TR-XLPE電纜和普通XLPE電纜進(jìn)行快速鑒定。通過(guò)該裝置大大縮短了老化實(shí)驗(yàn)周期，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電纜材料水樹(shù)老化性能的快速判斷，提高了工作效率。


圖I是本發(fā)明XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置的組成示意圖；圖2是本發(fā)明XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置中一個(gè)試驗(yàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置的電路連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，該試驗(yàn)裝置包括8個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元。所述8個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元設(shè)置在一試驗(yàn)箱13內(nèi)，試驗(yàn)箱13的底部接地，所述每個(gè)老化試驗(yàn)單元的絕緣底座2固定設(shè)置在所述試驗(yàn)箱13內(nèi)，每個(gè)底座電極8通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)體9與所述試驗(yàn)箱12的底部連接并接地。這樣可以對(duì)8組試樣片同時(shí)進(jìn)行水樹(shù)老化處理。當(dāng)然，試驗(yàn)單元的設(shè)置數(shù)量可以根據(jù)需要而定，可以更多或少于8個(gè)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)單元較少時(shí)，也可以不設(shè)置試驗(yàn)箱，直接通過(guò)老化試驗(yàn)單元進(jìn)行試驗(yàn)。 每個(gè)老化試驗(yàn)單元的結(jié)構(gòu)如圖I和圖2所示,包括絕緣底座2和設(shè)置在絕緣底座2上的試驗(yàn)杯I。實(shí)驗(yàn)杯I內(nèi)部形成有放置鹽溶液用的空腔11 ;實(shí)驗(yàn)杯I杯口上設(shè)置有一絕緣蓋3，在絕緣蓋3上安裝有一導(dǎo)電電極4，試驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)電電極4的下端尖浸入試驗(yàn)杯I內(nèi)的鹽溶液中；實(shí)驗(yàn)杯I的杯底形成一開(kāi)口 5。在絕緣底座2上由上至下依次設(shè)置有絕緣墊圈6、試驗(yàn)試樣7、底座電極8和導(dǎo)體9。在絕緣底座2的中央形成一通孔10，該通孔10的上部直徑較大，構(gòu)成一凹槽，底座電極8設(shè)置在該凹槽內(nèi)且底座電極8的上表面與絕緣底座2的上表面平齊。試驗(yàn)試樣7的面積略大于底座電極8的面積，從上面蓋住底座電極8。絕緣墊圈6的直徑大于實(shí)驗(yàn)杯I底部開(kāi)口 5并小于底座電極8，導(dǎo)體9連接底座電極8并接地。絕緣底座2的上部四周向上延伸形成側(cè)壁12，試驗(yàn)杯I的下部安裝在側(cè)壁12圍成的安裝槽中，試驗(yàn)杯I的下部與側(cè)壁12之間螺紋連接，使用時(shí)將試驗(yàn)杯I擰緊，使其壓緊絕緣墊圈6的上端面，從而使絕緣墊圈6從外圍密封住開(kāi)口 5和試驗(yàn)試樣7之間的空間。所采用的鹽溶液為濃度9克/升的NaCl溶液。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，試驗(yàn)試樣7為厚度Imm的普通交聯(lián)聚乙烯或者抗水樹(shù)交聯(lián)聚乙烯中壓電纜絕緣材料試樣，施加在每個(gè)導(dǎo)電電極4兩端的電壓為I萬(wàn)伏(試驗(yàn)試樣厚度和電壓值的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)為中壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣的擊穿場(chǎng)強(qiáng))。下面結(jié)合圖3的電路圖對(duì)該裝置的使用步驟進(jìn)行說(shuō)明I)將試驗(yàn)試樣置于絕緣墊圈與絕緣底座之間，使試驗(yàn)試樣的上、下表面分別與絕緣墊圈的下表面和底座電極的上表面相貼合，絕緣墊圈的上表面與杯底開(kāi)口的邊緣相貼 合，此時(shí)墊圈開(kāi)口位于杯底開(kāi)口的正下方，擰緊試驗(yàn)杯，防止加入鹽溶液時(shí)產(chǎn)生泄漏；2)將多個(gè)安裝好的試驗(yàn)單元逐一放入(底座與箱體底部固定連接嗎-不固定)試驗(yàn)箱本體中，此時(shí)，底座電極的上表面與試驗(yàn)試樣的下表面相貼合，底座下部的導(dǎo)體的上端與底座電極的下表面相貼合，下端與箱體電極的上表面相貼合、接地；3)向試驗(yàn)杯的空腔中倒入鹽溶液，倒入的量以保證導(dǎo)電電極浸入鹽溶液為準(zhǔn)，鹽溶液通過(guò)試驗(yàn)杯的杯底開(kāi)口與試驗(yàn)試樣相接觸且由于絕緣墊圈的密封，不會(huì)泄漏；4)蓋上試驗(yàn)杯的絕緣蓋，將每個(gè)試驗(yàn)單元的導(dǎo)電電極接入帶有過(guò)流保護(hù)裝置21、計(jì)時(shí)器22和電壓表的供電電路20 ；5)接通電路，向?qū)щ婋姌O施加10000伏的高壓，試驗(yàn)試樣在高壓及鹽溶液的作用下被加速老化；6)對(duì)試樣進(jìn)行一段時(shí)間的水樹(shù)老化，然后，分別對(duì)這些經(jīng)過(guò)老化的XLPE和TR-XLPE試樣進(jìn)行理化性能及電氣性能測(cè)試,根據(jù)理化特性和介電特性中相關(guān)參數(shù)的變化規(guī)律對(duì)TR-XLPE電纜和普通XLPE電纜進(jìn)行快速鑒定。
權(quán)利要求
1.一種XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置，其特征在于包括多個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元，每個(gè)所述老化試驗(yàn)單元包括一絕緣底座(2)和一設(shè)置在所述絕緣底座(2)上的試驗(yàn)杯(I)，所述實(shí)驗(yàn)杯(I)內(nèi)部形成有放置鹽溶液用的空腔，實(shí)驗(yàn)杯(I)杯口上設(shè)置有一絕緣蓋(3)，在絕緣蓋(3)上安裝有一導(dǎo)電電極(4)，試驗(yàn)時(shí)該導(dǎo)電電極(4)的下端浸入所述鹽溶液中，實(shí)驗(yàn)杯(I)的杯底形成一開(kāi)口(5);在所述絕緣底座(2)上由上至下依次設(shè)置有絕緣墊圈(6)、試驗(yàn)試樣(7)、底座電極⑶和導(dǎo)體(9)，在絕緣底座⑵的中央形成一通孔(10)，該通孔(10)的上部直徑較大，構(gòu)成一凹槽，所述底座電極(8)設(shè)置在該凹槽內(nèi)且底座電極(8)的上表面與絕緣底座(2)的上表面平齊，試驗(yàn)試樣(7)蓋住所述底座電極(8)，絕緣墊圈(6)的直徑大于所述實(shí)驗(yàn)杯⑴底部開(kāi)口(5)并小于底座電極(8)，導(dǎo)體(9)連接所述底座電極(8)并接地；所述絕緣底座(2)的上部四周向上延伸形成側(cè)壁(12)，所述試驗(yàn)杯(I)的下部安裝在所述側(cè)壁(12)圍成的安裝槽中并壓緊所述絕緣墊圈(6)的上端面，所述試驗(yàn)杯(I)的下部與所述側(cè)壁(12)之間螺紋連接，所述絕緣墊圈(6)從外圍密封住開(kāi)口(5)和試驗(yàn)試樣(7)之間的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)試樣(7)取自XLPE中壓電纜的絕緣層，試樣厚度為1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置，其特征在于所述多個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元設(shè)置在一試驗(yàn)箱(13)內(nèi)，所述試驗(yàn)箱(13)的底部接地，所述每個(gè)老化試驗(yàn)單元的絕緣底座(2)固定設(shè)置在所述試驗(yàn)箱(13)內(nèi)，每個(gè)底座電極(8)通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)體(9)與所述試驗(yàn)箱(12)的底部連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種XLPE中壓電纜水樹(shù)老化試驗(yàn)裝置，包括多個(gè)并聯(lián)的老化試驗(yàn)單元，每個(gè)老化試驗(yàn)單元包括一絕緣底座和一設(shè)置在絕緣底座上的試驗(yàn)杯，實(shí)驗(yàn)杯內(nèi)部形成有放置鹽溶液用的空腔、杯口上設(shè)置有絕緣蓋，絕緣蓋上安裝有導(dǎo)電電極；絕緣底座上由上至下依次設(shè)置有絕緣墊圈、試驗(yàn)試樣、底座電極和導(dǎo)體，在絕緣底座的中央形成一通孔，該通孔的上部直徑較大，構(gòu)成一凹槽，底座電極設(shè)置在該凹槽內(nèi)且底座電極上表面與絕緣底座上表面平齊，所述導(dǎo)體連接底座電極并接地；絕緣底座上部四周向上延伸形成側(cè)壁，試驗(yàn)杯下部與側(cè)壁之間螺紋連接，絕緣墊圈從外圍密封住杯底開(kāi)口和試驗(yàn)試樣之間的空間。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、所需老化試驗(yàn)時(shí)間較短。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102628906SQ20121012380
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者周鳳爭(zhēng), 孟崢崢, 朱曉輝 申請(qǐng)人:天津市電力公司