一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法

摘要

本发明公开了一种XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度评估的方法。本发明首先利用介电谱测试仪测量得到XLPE电缆的工频复介电常数的实部和虚部，然后利用极化/去极化电流法(PDC)测量得到XLPE电缆的极化系数的实部和虚部，通过计算计算极化因子，实现了XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度的评估。

权利要求

1.一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：选取XLPE电缆试样，测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数：选取实验室150℃下加速热老化了72h，144h，...，t的XLPE电缆为试验样品，t为老化时间，t∈{72n|n＝1，2，...，10}；利用介电谱测试仪测试得到XLPE电缆的工频复介电常数的实部和虚部，分别记为ε′1，ε′2，...，ε′n以及ε″1，ε″2，...，ε″n；利用极化/去极化电流法(PDC)测试得到工频下XLPE电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″；

步骤2：计算XLPE电缆绝缘老化的极化因子：按公式(1)所示计算XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ：式中，εr为XLPE电缆试样新品的介电常数，其单位为F/m；σ0为XLPE电缆试样的绝缘电介质直流电导率，其单位为S/m；ε0为真空介电常数，其单位为F/m；f＝50Hz；

步骤3：运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度。

说明书

一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法

技术领域

[0001] 本发明属于评估交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化程度领域，具体涉及一种基于极化因子评估XLPE电缆的绝缘老化程度的方法。

背景技术

[0002] 随着交联聚乙烯(XLPE)电缆运行年限的不断增长，由于交联聚乙烯绝缘层的极化效应使XLPE电缆绝缘产生了一定的缺陷故障，降低XLPE电缆的绝缘性能甚至造成绝缘被击
穿，严重威胁XLPE电缆的安全运行。为了准确判断极化效应对XLPE电缆安全可靠运行的影
响，帮助电力部门有效开展工作，急需一种方法对不同老化时限的XLPE电缆由于极化效应
出现的绝缘老化的程度进行准确评估。

发明内容

[0003] 本发明为一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法，具体包括以下步骤：

[0004] 步骤1：选取XLPE电缆试样，测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数：

[0005] 选取实验室150℃下加速热老化了72h,144h,…,t的交联聚乙烯电缆为试验样品，t为老化时间，t∈{72n|n＝1,2,…,10}。利用介电谱测试仪测试得到电缆的工频复介电常
数的实部和虚部，分别记为ε′1,ε′2,…,ε′n以及ε″1,ε″2,…,ε″n；利用极化/去极化电流法
(PDC)测试得到交联聚乙烯电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″；

[0006] 步骤2：计算电缆绝缘老化的极化因子：

[0007] 按公式(1)所示计算交联聚乙烯电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ：

[0008]

[0009] 式中，εr为XLPE电缆试样新品的介电常数，其单位为F/m；σ0为交联聚乙烯电缆试样的绝缘电介质直流电导率，其单位为S/m；ε0为真空介电常数，其单位为F/m；f＝50Hz；

[0010] 步骤3：运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度。

[0011] 本发明的有益效果在于：能够准确、实时、方便地判断XLPE电缆由于极化效应出现的绝缘老化程度，对XLPE电缆运行状态进行有效的监控，提升了电力系统的运维管理效率，
减少了工作人员的工作量。

附图说明

[0012] 图1为本发明流程图。

具体实施方式

[0013] 图1为XLPE电缆由于极化效应引起的绝缘老化程度的评估方法流程图，由图1可知，一种基于极化因子评估XLPE电缆绝缘老化的方法，包括以下步骤：

[0014] 步骤1：选取XLPE电缆试样，测试得到XLPE电缆试样的复介电常数与极化系数：

[0015] 选取实验室150℃下加速热老化了72h,144h,…,t的交联聚乙烯电缆为试验样品，t为老化时间，t∈{72n|n＝1,2,…,10}。利用介电谱测试仪测试得到电缆的工频复介电常
数的实部和虚部，分别记为ε′1,ε′2,…,ε′n以及ε″1,ε″2,…,ε″n；利用极化/去极化电流法
(PDC)测试得到交联聚乙烯电缆试验样品的介电响应的极化系数实部χ′和虚部χ″；

[0016] 步骤2：计算电缆绝缘老化的极化因子：

[0017] 按公式(1)所示计算交联聚乙烯电缆由于极化效应产生的绝缘老化的极化因子τ：

[0018]

[0019] 式中，εr为XLPE电缆试样新品的介电常数，其单位为F/m；σ0为交联聚乙烯电缆试样的绝缘电介质直流电导率，其单位为S/m；ε0为真空介电常数，其单位为F/m；f＝50Hz；

[0020] 步骤3：运用极化因子判断XLPE电缆由于极化效应产生的绝缘老化程度：

[0021] 当0≤τ≤1，表明XLPE电缆绝缘状态良好；

[0022] 当1<τ≤10，表明XLPE电缆绝缘产生了轻微的老化；

[0023] 当τ>10，表明XLPE电缆绝缘出现了严重的老化。