[发明专利]用于电缆整体老化寿命评估的频域测试分析系统及方法

说明书

本发明属于电缆的无损检测及寿命评估技术领域，具体涉及一种用于电缆整体老化寿命评估的频域测试分析系统及方法。数据采集模块采集电缆在不同频率的交流信号作用下的电压和电流响应，计算出电缆复电容频谱和介电频谱；根据温度探头测得的温度信号，通过调用系统中存储的该材料电缆温度补偿因子，对基于测试数据计算出的介电频谱进行温度校正处理，获取在基准温度下的修正频域曲线；SH因子计算及寿命评估系统通过修正后的介电频谱曲线，计算表征电缆当前状态的SH因子数值，并通过该系统中收录的曲线信息，外推出该电缆在当前服役工况下的剩余寿命和当前断裂伸长率EAB值。本发明可以实现对现场服役电缆的在役检查和寿命评估。

技术领域

本发明属于电缆的无损检测及寿命评估技术领域，具体涉及一种用于电缆整体老化寿命评估的频域测试分析系统及方法。

背景技术

在核电站及其它工业生产领域，电缆作为关键的电气部件，承担着电力输送和信号传输的功能。电缆中线芯导体的长期载流发热以及外界环境因素影响会造成电缆的绝缘材料老化乃至失效，从而导致电力或测控信号中断，影响系统的安全可靠运行；绝缘老化的电缆一旦发生短路，还会引发火灾，严重威胁工业生产和人们生活安全。因此，利用状态监测方法和分析手段，深入研究能够反映电缆绝缘老化状态的表征参量，对电缆的整体老化寿命进行评估，从而针对性的安排维修和更换工作，提高电缆的使用可靠性已经成为核电行业和其它相关研究机构迫切需要解决的技术难题。

多年以来，工业领域通常使用机械测试和电气测试来评估电缆绝缘整体可用性。其中，在机械测试中的断裂伸长率试验对电缆绝缘的老化进程较为敏感，可用来反映电缆的整体老化状态，但由于该技术是有损测试，需要拆卸服役电缆在实验室中执行测试，在实际电缆整体老化寿命评估中，存在较大的局限性；对于电气测试方法，虽然其大多为无损测试技术，但由于电缆绝缘的不可逆老化主要由热氧化造成，老化效应通常反映在机械性能的降质中，电缆的绝缘电阻、工频介质损耗并不能直接用于电缆的寿命评估。到目前为止，业内还未出现一套可用于电缆整体老化寿命评估的现场无损检测技术和测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电缆整体老化寿命评估的频域测试分析系统及方法，以实现对现场服役电缆的在役检查和寿命评估。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种用于电缆整体老化寿命评估的频域测试分析系统，包括温度探头、数据采集模块以及SH因子计算及寿命评估系统；所述的数据采集模块采集电缆在不同频率的交流信号作用下的电压和电流响应，计算出电缆复电容频谱和介电频谱；根据温度探头测得的温度信号，通过调用系统中存储的该材料电缆温度补偿因子，对基于测试数据计算出的介电频谱进行温度校正处理，获取在基准温度下的修正频域曲线；SH因子计算及寿命评估系统通过修正后的介电频谱曲线，计算表征电缆当前状态的SH因子数值，并通过该系统中收录的曲线信息，外推出该电缆在当前服役工况下的剩余寿命和当前断裂伸长率EAB值。