[发明专利]一种交联聚乙烯电力电缆运行时绝缘性能在线修复方法和装置

说明书

本发明公开了一种交联聚乙烯电力电缆运行时绝缘性能在线修复方法和装置，属于电缆绝缘修复领域。所述在线修复方法是在电缆运行过程中，向电缆充入修复液，既为电缆修复过程中提供电场，打开水树通道，使修复效果更好，又缩短了电缆停电检修时间，同时，电缆处于工作与修复两种状态，提高了电缆运行可靠性。这种修复方式的特点是对电缆施加电场作用，提高电缆修复效果，明显缩短电缆停电检修时间，对电缆中长期修复效果和长距离，小截面的电缆的修复效果好，具有技术先进、安全稳定、成本低、适用范围广的优点。

技术领域

本发明涉及交联聚乙烯电力电缆在加电压运行时绝缘性能的在线修复方法和装置，属于电缆绝缘修复领域，可用于长时间运行绝缘老化后的交联聚乙烯电力电缆的修复工程中。

技术背景

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆有着可靠的电气、机械性能，因此在我国城市电网中得到了广泛的应用。但是，随着电缆运行年限的增加，我国90年代中大量使用的交联聚乙烯电缆逐步进入老化故障高发期。早期的电力电缆制造工艺不高且防水性不佳，在电缆本体不可避免得有一些微观缺陷，这些缺陷往往成为水树的引发点。随着水树的生长，会引发电树，导致绝缘击穿。虽然新型的抗水树性电缆的出现使得水树大量减少，但是早期的水树老化电缆电缆埋于地下，且大部分电缆集中在中心城区，更换老化电缆将产生巨大的工程量以及巨额费用。因此，将局部有缺陷的地方修复，从而延长电缆使用寿命，将会节约巨大的财力物力，具有十分重要的意义。

修复液注入技术提出至今已有20年的使用经验，经历了两代技术，已修复了长达10万公里的水树老化电缆。第一代技术是841技术，修复原理为主要成分为硅氧烷的修复液在催化剂的作用下与XLPE电力电缆里面的水分发生水解缩合反应，消耗掉电力电缆内水分，反应生成物填充了微空隙，从而延长电缆寿命。第一代电缆修复技术经历了十年左右的时间，经实践证明，水树老化电缆注入该修复液后有效延长电缆寿命10至15年(GlenJ.Bertini and GaryA.Vincent.Cable Rejuvention Mechanisms.ICC Subcommittee A,March 14,2006.)。但是，841技术仍然有不足的地方：一是该修复液虽然对绝缘的短期性能提升效果明显，但中长期效果不佳，二是由于修复液各种成分在电缆内的扩散系数不一致，导致修复液与水的水解反应不完全，三是修复液的闪点低，存在安全隐患，四是反应时间过长，增加了电缆停电检修时间。

美国专利US7331806B2公开了一种带有内部储液槽的电缆连接头，该连接头内部设计为多腔结构，延长了修复液通过电缆的时间，并且可以减小外部环境对修复液过程的影响。但是，这种设计的内部结构复杂，生产成本高，价格昂贵，修复方法复杂，技术推广很难。

电缆修复技术在我国尚处于起步阶段。中国专利200410072791.5公布了一种电力电缆修复液注入系统，该专利实现了对修复液的流速、注入量的控制。但是，这种技术仍有以下不足：一是随着修复液注入过程，气体压力罐内惰性的压力逐渐减小，长期修复的情况下无法保证修复液的注入压力恒定，削弱了修复效果；二是该专利修复液注入后需要一定的时间保证修复液的有效渗透，并与水反应，停电时间过长，增加了电缆停电检修的时间。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种XLPE电缆在加压运行时的在线修复的方法，其特点是在修复的过程中，被修复电缆可以继续运行和供电使用。在电场作用下，水树通道打开，更有利于修复液渗透至水树区与水反应，其次，修复液在电场作用下更容易保持迁移和运动，渗透速度更快，液体浓度更好，能有效提高电缆修复效果。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种交联聚乙烯电力电缆运行时绝缘性能在线修复方法，其特征在于，在电缆带电运行过程中，向电缆充入修复液。

作为可选方式，在上述在线修复方法中，所述修复液采用公开号为CN101866706的中国专利申请中公开的任意一种交联聚乙烯电力电缆纳米修复液。