[发明专利]一种检测高压挤出电缆的绝缘品质的装置及方法

说明书

本发明公开了一种检测高压挤出电缆的绝缘品质的装置及方法，所述装置包括：复合激励电压源，通过高压屏蔽引线与一端安装于第一绝缘试验套筒内的待测高压挤出电缆相连接，用于向待测高压挤出电缆施加不同形态的电压信号；所述待测高压挤出电缆的另一端安装于第二绝缘试验套筒内，一端的电缆金属套通过金属套接地引线接地，另一端的电缆金属套的表面设置有金属电极，通过射频信号同轴电缆与示波器的输入端相连接，用于作为在待测高压挤出电缆内传播的电磁波信号的探测天线；所述示波器，用于采集所述电磁波信号，以根据所述电磁波信号确定所述待测高压挤出电缆的绝缘品质。利用本发明的装置进行绝缘品质检测的方法更全面，并且提升了检测效率。

技术领域

本发明涉及电力电缆设备的性能检测技术领域，并且更具体地，涉及一种检测高压挤出电缆的绝缘品质的装置及方法。

背景技术

随着我国城市电网的快速发展与升级改造，交联聚乙烯(XLPE，以下简称交联)电缆作为电力电缆工程主流产品已经广泛应用于交流输配电线路中。相比于高压交流输电形式，高压直流输电具有许多优点：造价成本低、线路损耗小、基本没有无功功率、电力连接方便、容易控制和调节，尤其是在长距离输电中直流电力系统已经广泛采用。与交流电力电缆相比，直流电力电缆具有下列优点：绝缘的工作电场强度高，绝缘厚度薄，电缆外径小、重量轻、制造安装容易；介质损耗和导体损耗低，载流量大；没有交流磁场，有环保方面的优势。直流电缆产品中，与绝缘浸渍直流电缆相比，挤出型高压直流电缆对环境污染小、耐热性好、易维护、重量轻、长距离传输无需接头。

相关研究表明，局部放电(Partial Discharge，以下简称PD)作为电缆线路早期绝缘故障的主要表现形式，既是引起绝缘老化的主要原因，又是表征绝缘状况的主要特征参量。从挤出绝缘电缆的介电特性而言，无论是交流高压电缆还是直流高压电缆，其内部如绝缘气隙、导体毛刺、半导电尖端、微孔杂质等多尺度绝缘缺陷在不同形态的激励电场(如工频交流、直流、振荡衰减波施加在电缆导体线芯与金属套之间)作用下，只要缺陷部位由于空间电荷积聚，局部电场强度畸变至一定数值，必然激发局部放电，可作为高压电缆的微观绝缘缺陷宏观特征参量。然而，现有的绝缘品质检测方法不能对不同形态电压下高压挤出电缆的绝缘品质进行检测，制约了高压挤出绝缘电缆绝缘品质评价的有效性，不利于空间电荷机理研究、绝缘材料挤出研究、电缆设备质量检测、电缆线路运行状态评价等工作开展。

发明内容

本发明提出一种检测高压挤出电缆的绝缘品质的装置及方法，以解决如何实现在不同激励场下统一检测高压挤出电缆的绝缘品质的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种检测高压挤出电缆的绝缘品质的装置，所述装置包括：

复合激励电压源，通过高压屏蔽引线与一端安装于第一绝缘试验套筒内的待测高压挤出电缆相连接，用于向所述待测高压挤出电缆施加不同形态的电压信号；

所述待测高压挤出电缆的另一端安装于第二绝缘试验套筒内，所述待测高压挤出电缆靠近所述复合激励电压源的近端的电缆金属套通过金属套接地引线接地，所述待测高压挤出电缆远离所述复合激励电压源的远端的电缆金属套的表面设置有金属电极；

所述金属电极，通过射频信号同轴电缆与示波器的输入端相连接，用于作为在所述待测高压挤出电缆内传播的电磁波信号的探测天线；

所述示波器，用于采集所述电磁波信号，以根据所述电磁波信号确定所述待测高压挤出电缆的绝缘品质。

优选地，其中所述金属电极为铜箔。

优选地，其中所述不同形态的电压信号包括：工频交流激励电压信号、直流激励电压信号和阻尼振荡波激励电压信号。

优选地，其中所述第一绝缘试验套筒和第二绝缘试验套筒均为充气式试验套筒，所充气体为SF₆。