[发明专利]XLPE电力电缆在线绝缘特性判断方法

权利要求书

1.一种XLPE电力电缆在线绝缘特性判断方法，其特征在于：该判断方法通过建立电力电缆的热路模型，求得绝缘层温度和介质损耗，以及绝缘热阻的关系，从而建立温度参数与绝缘层介电常数的数学关系，通过当前绝缘层的介电常数来判断当前电力电缆绝缘的损坏情况。

2.根据权利要求1所述的XLPE电力电缆在线绝缘特性判断方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，获取电力电缆某点处的表皮温度和该点所在区域的环境温度；

第二步，根据已知的当前导体中流过的电流和环境温度，计算出当前的导体线芯温度，

θ_c＝θ₀+[T₁+(1+λ₁)*T₂+(1+λ₁+λ₃)*(T₃+T₄)]*W_c+(0.5*T₁+T₂+T₃+T₄)*W_d

式中：

θ₀表示环境温度，

θ_c表示导体线芯温度，

λ₁表示金属屏蔽损耗因数，

λ₂表示铠装/加强带损耗因数，

T₃表示等效外护层热阻，

W_c表示单位长度导体功率损耗，

T₂表示等效内衬层热阻，

W_d表示单位长度的介质损耗；

T₁表示等效绝缘层热阻，

T₄表示等效外部环境热阻；

第三步，根据电力电缆热路模型计算得到导体线芯与绝缘层温度差θ_cm，

θcm=(Wc+12*Wd)*T1]]>

式中：

W_c＝I²*R

Wd=ω*c*U02*tgδ]]>

ω＝2*π*f

其中：

W_c表示单位长度导体功率损耗，

T₁表示等效绝缘层热阻，

W_d表示绝缘损耗，单位瓦特每米(W/m)，

I表示导体中流过的电流，

R表示电缆导体的交流电阻，

ω表示电压的角频率，

C表示单位长度电缆电容，

π表示圆周率，

f表示电压频率，

U₀为对地电压(相电压)，单位伏特(V)，

tgδ为绝缘损耗因数，

第四步，通过计算得到该点的介电常数ε的变化情况，计算公式为：

ϵ=18*(θcm-I2*R*T1)T1*π*f*U02*tgδ*ln(Didc)*109]]>

式中：

θ_cm表示导体线芯与绝缘层温度差，

I表示导体中流过的电流，

R表示电缆导体的交流电阻，

T₁表示等效绝缘层热阻，

π表示圆周率，

f表示电压频率，

U₀为对地电压(相电压)，单位伏特(V)，

tgδ为绝缘损耗因数，

D_i表示绝缘层直径，

d_c表示导体直径；

第五步、将第四步计算得到的介电常数ε与介电常数参考表比较，得出判断结果：

5.1当计算得到的介电常数ε减小到介电常数参考表的数字的50％时，必须对电力电缆进行检修；

5.2当计算得到的介电常数ε大于介电常数参考表的数字的50％时，表明绝缘状态正常。

3.根据权利要求2所述的XLPE电力电缆在线绝缘特性判断方法，其特征在于：第一步中的电力电缆某点处的表皮温度和该点所在区域的环境温度采用光纤光栅温度监测系统的点式测量得到。