[发明专利]交联聚乙烯短电缆加速老化试验架

说明书

技术领域

本发明涉及一种交联聚乙烯短电缆加速老化的试验架，用于交联聚乙烯电力电缆的加速老化，以便更好的研究交联聚乙烯电缆绝缘的水树老化机理及抑制措施。

背景技术

近年来，随着我国城市用电量的与日俱增，城市电网规模不断扩大。相比于传统的架空线路，交联聚乙烯(Cross Linked Polyethylene，XLPE)电力电缆由于供电可靠性高，布线不受地面、空间建筑物的影响，有利于美化城市等诸多优点，在配电网中被大量敷设使用。然而，由于我国早期的电力和生产企业相对欠缺电缆生产制造、安装敷设以及运行维护等方面的手段和经验，大量在运行的地下电缆存在沟道积水严重、共沟率高、过负荷和散热难等问题，这些导致在运行的电缆绝缘内部存在不同程度的水树老化问题。一般10kV交联聚乙烯电缆设计寿命为20到30年，而有研究表明运行超过15年时，其击穿电压降幅可能达到50％左右。随着早期铺设的地下电缆运行年限逐渐增长，部分电缆进入故障高发期，到2009年运行年限超过10年的电缆已接近40％，存在极大的安全隐患。

绝缘老化是除外力破坏外导致电缆停电事故的最主要的原因，而水树老化是电缆绝缘老化和寿命缩短的主要形式。因此，在过去的几十年中，许多国内外学者致力于电缆中水树的生长机理及其抑制措施的研究。由于正常运行的电缆在较为恶劣的环境下运行15年左右才会引发严重的水树老化问题，为了更好地研究电缆绝缘的水树老化机理及抑制措施，需要能够针对尚未投入运行的新XLPE电缆研究出一种加速水树老化技术及加速老化装置，用来加速电缆绝缘的劣化和促进交联聚乙烯中水树的生长，并研究水树老化过程中交联聚乙烯电缆发生的一系列物理化学反应和随之带来的介电性能变化。

针对现有水树加速老化技术，如何对一批数量较多的交联聚乙烯电力电缆，实现集中稳定放置交联聚乙烯电缆样本，保证试验条件的相同、所有样本的可靠接地和高压引入单元的均一性成为亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种针对交联聚乙烯电缆的老化试验架，用以固定放置一定数量的电缆样本，保证老化样本试验条件的均一性，并引入高频高压电源同时老化数量在20～30根左右的电缆样本，并老化出形态与实际运行老化水树形态形似的交联聚乙烯水树样本。本发明所要解决的技术问题，主要包括以下的几个方面：

如何集中固定放置一定数量的交联聚乙烯电力电缆；

如何保证所有交联聚乙烯电缆样本的可靠统一接地；

如何引入交联聚乙烯电缆加速老化所需要的高频高压；

本发明采用了铝合金作为交联聚乙烯短电缆加速老化试验架的主体材料，试验架每层均有椭圆形的电缆凹槽，用以固定放置电缆样本。电缆凹槽旁安装有接地铜线用以保证电缆老化样本的可靠接地，同时试验架整体与地相连确保了接地的安全可靠性。电缆样本的老化电源的引入通过高压导线与变压器的输出端连接，同时高压导线与试验架整体通过一定长度的环氧树脂板连接，用以保证良好的绝缘和安全性。

本发明具有如下优点:

安全可靠：试验架设有地线连接点，保证老化期间的安全可靠性；

试验条件均一性：通过对每根电缆样本从同一高压导线引入高频高压电源，从试验架整体接地点保证每根电缆样本的安全可靠接地，保证每根电缆样本的试验条件的均一性；

成本低、体积小：整体采用铝合金制作，成本较低，体积较小，便于各种试验场地的使用，可以置入烘箱内做温度-电场协同老化。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为实施例的俯视图和正视图；

图3为与本发明相匹配的交联聚乙烯短电缆样本示意图。

在附图中，各图示标号标识的对象分别是：

1.铝合金；2.电缆凹槽；3.接地铜线连接点；4.接地铜线；5.高压导线；6.环氧树脂板；7.主体接地线连接点；8.电缆缆芯；9.热缩管。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，并通过实施例对本发明进行更详细的描述，但有必要指出的是，所举出的实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。