[发明专利]一种交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度检验方法及其装置

说明书

本发明涉及一种交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度检验方法及其装置，该方法包括以下步骤：对待测电缆样品进行空间电荷测量；计算待测电缆样品的指定位置的平均空间电荷密度；根据指定位置的平均空间电荷密度与同型号产品的平均空间电荷密度阈值的比较结果判断脱气程度；该装置包括：电荷测量模块、平均空间电荷密度计算模块、交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度判断模块。本发明采用电声脉冲法对XLPE交流电力电缆脱气程度进行检测，从微观上应用PEA法测量交联副产物残留导致的空间电荷密度大小，从宏观上通过不同的概率分布区分不同供应商的不同型号电缆，能够预防由于脱气时间不足导致电缆寿命不及预期的安全隐患，保障电网安全可靠运行。

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域，尤其是一种交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度检验方法及其装置。

背景技术

交联聚乙烯(XLPE)材料具有优越的热、机械以及绝缘性能，已经被广泛用作电力电缆主绝缘材料。XLPE是聚乙烯材料在过氧化二异丙苯(DCP)的作用下发生交联反应得到的。DCP自身在交联过程中会生成副产物，主要成分有α-甲基苯乙烯、苯乙酮以及枯基醇，均含有极性基团。滞留在XLPE内部的DCP副产物会降低XLPE机械以及绝缘性能，缩短电力电缆使用寿命，从而为电网安全运行带来隐患。因此XLPE电力电缆生产工序必须有足够的脱气时间以便排出交联副产物，保障电力电缆主绝缘性能。

随着我国城市化的进行，交流电力电缆，尤其是中低压交流电力电缆需求量逐步增大。电缆供应商出于自身利益考虑，为了加快仓储周转速度，往往会选择减少脱气时间，将电缆尽快发货交付使用。未进行完整脱气工序的电缆投入电网系统中，将给电网运行带来安全隐患。

由于现有检测手段难以确定电缆脱气是否充分，因此，无法鉴别残留交联副产物对电缆预期寿命的影响程度。现有电缆入网检测手段面对电缆脱气是否充分这个问题，存在以下局限性：(1)不同电力电缆供应商生产XLPE主绝缘配方以及交联加工工艺有所不同，难以确定适用于所有厂商所有型号电缆的统一合理的脱气时间；(2)从微观上看，交联副产物以局部聚集形态存在于XLPE材料之中，位置分布具有随机性，难以得到一个合理的量值判据决定副产物是否超标；(3)从宏观上看，交联副产物在新出厂电缆的机械、绝缘性能上表达不明显，特征难以被电力电缆交接试验等入网检测环节所捕捉。

综上所述，为了预防脱气不充分的交联聚乙烯交流电缆进入电网，迫切需要解决交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度的有效检测问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度检验方法及其装置，解决了交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度的有效检测问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种交联聚乙烯交流电力电缆脱气程度检验方法，包括以下步骤：

步骤1、对待测电缆样品进行空间电荷测量；

步骤2、计算待测电缆样品的指定位置的平均空间电荷密度；

步骤3、根据指定位置的平均空间电荷密度与同型号产品的平均空间电荷密度阈值的比较结果判断脱气程度。

而且，所述同型号产品的平均空间电荷密度阈值的获取方法为：构造已脱气的XLPE交流电力电缆平均空间电荷密度数据集；根据XLPE交流电力电缆平均空间电荷密度数据集，计算同型号产品的平均空间电荷密度阈值。

而且，所述构造已脱气的XLPE交流电力电缆平均空间电荷密度数据集的方法包括以下步骤：

⑴获取待检测供应商待检测型号的多个已脱气的XLPE交流电力电缆样品；

⑵对每个已脱气的XLPE交流电力电缆样品，截取多段待测电缆样品；

⑶对待测电缆样品进行空间电荷测量；