[实用新型]交联聚乙烯电缆附件的电热老化试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交联聚乙烯电缆附件的电热老化试验装置，属于电缆的运行维护技术领域。 

背景技术

交联聚乙烯电缆凭借其优越的电气、机械性能以及制造工艺、安装过程的简便等原因，在城市电网建设过程中得到了广泛使用。在长期运行过程中，交联聚乙烯电缆及其附件绝缘逐渐发生老化，电气性能下降，最终导致绝缘击穿，严重影响了电力系统的运行稳定性。特别是电缆附件因本身结构、制作和安装工艺以及运行条件的复杂性，成为了电缆系统在实际运行中较为的薄弱环节。通常促使交联聚乙烯电缆附件绝缘老化的主要原因为：高压电场下的电老化；导体电阻损耗带来的热老化；生产装配过程中的机械应力损伤；环境条件应力，如紫外辐射和水分腐蚀等。其中，电缆附件长期承受的电、热协同作用，是导致电力电缆在实际工作中发生绝缘老化的主要原因。因此，需要一种电缆附件电热共同老化的试验装置，有效模拟电缆附件运行时所承受的电、热应力，并能够对不同温度、电压类型、电压等级下的试品进行试验，并获取试验样品老化过程中的电流波形和局部放电信号数据，进而分析电缆附件的绝缘老化过程。 

由于试验变压器输出容量的限制，老化装置在通过试验变压器引入高压的同时，内部难以通过足以模拟真实负荷情况的大电流。因此，国内外老化试验装置的普遍设计思路为使用光照、弱电、外热等手段来加速绝缘材料、电气元件的老化，均难以实现针对电缆附件在高压强电场和电流热效应共同作用下其绝缘的老化加速。 

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供交联聚乙烯电缆附件的电热老化试验装置，其特点是在电热协同作用下的老化试验, 模拟电缆附件实际运行中的工作状态。进行老化试验时，通过试验变压器引入高压；同时通过电流互感器在装置内部产生大电流，二者结合有效的模拟试验电力电缆实际运行时所承受的电、热应力。 

本实用新型的目的由以下技术措施实现： 

交联聚乙烯电缆附件的电热老化试验装置包括高压引入单元，试验回路单元和大电流 发生单元三个功能部分，高压引入单元与试验回路单元连接，将高压引入至试验回路中；试验回路单元穿过大电流发生单元，形成磁场耦合，产生大电流；高压引入单元和大电流发生单元同时工作，实现在试验回路单元中施加高电压和通以大电流的目的。 

高压引入单元包括高压试验变压器、输入调压器一、保护电阻和高压无晕导线，高压试验变压器输入端与输入调压器一连接，改变输入端的电压类型和大小，相应地控制高压端输出电压，高压试验变压器高压输出端连接保护电阻，保护电阻将限制试验变压器的输出电流，对变压器进行过电流保护，保护电阻与无晕导线连接，无晕导线接头处为光滑的接线端子，将试验变压器产生的高压引入到试验回路。 

试验回路单元为四段交联聚乙烯电缆串联而成的“口”字形金属环路，包括电缆附件试验样本一和试验样本二及连接电缆一和连接电缆二，两组电缆附件试验样本一和试验样本二一端制成内部有典型安装缺陷的电缆附件，便于研究老化时典型安装缺陷在电热应力下的绝缘劣化过程，试验样本另一端分别插入电缆专用试验油终端中，试验油终端的使用将排除样本另一端在测量放电信号时引入电晕干扰；连接电缆一和连接电缆二将两组试验样本连接起来形成电流回路，连接电缆二穿过电流互感器中心，形成磁路上的耦合，回路中的连接部位使用高压接线端子连接，防止加压后的电晕放电。 

大电流发生单元包括穿心式电流互感器和输入调压器二，穿心式电流互感器输入工频电压，原边线圈中流过电流，通过电磁感应原理在试验回路中产生电流，起到电流源的作用，对整个试验回路施加电流，其输入端电压受输入调压器二控制，改变输入电压的大小，相应地改变CT原边绕组中流过的电流大小，实现对试验回路电流的控制。 

本实用新型与同类电缆附件老化试验装置相比，具有如下优点：  

（1）本实用新型模拟了电缆在工作在高电压大电流下所承受的电热应力，其中高压产生的强电场对电缆进行电老化，大电流流过电缆时产生的焦耳热对电缆进行热老化，二者相结合可以模拟真实工况下电缆附件所处的电热环境，加速XLPE电缆附件的绝缘老化。 

（2）改变试验变压器的输入可以进行不同电压类型、电压等级下样本电缆附件的老化试验，调节电流互感器的输入可以模拟电力系统中的负荷波动，同时可以通过测量单元获取试验样品电缆终端在老化过程中的局部放电信号。 

附图说明

图1为XLPE电缆附件电热老化试验装置示意图