[发明专利]基于谐振特性的电力电缆介损测试装置

权利要求书

1.基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，包括：电路、计算单元和调节单元；

所述电路包括，将交联聚乙烯电力电缆的绝缘介质，等效为绝缘电阻R与电容C的并联电路模型，变频电源V_AC一端与并联电路模型一端均接地；变频电源V_AC另一端与等效电阻r、电抗器依次连接，电抗器另一端连接并联电路模型另一端，整个电路闭合构成变频串联谐振电路；

所述调节单元用于调节电路中变频电源V_AC的电压及频率；

所述计算单元用于对电路中的参数进行运算；

所述电路通过调节单元，调节变频电源V_AC的电压及频率，使电路处于谐振状态，并获取电抗器的电感量L，谐振状态下变频电源V_AC的输出电压U₀，电流I_max以及谐振频率f₁，计算单元根据获取的参数计算谐振状态下电路中谐振角频率ω₁及电路的等效总电阻R_equ1；

调节单元再次调节电路中变频电源的电压及频率，同时保持电路中电流I_max不变，使电路处于非谐振状态，并获取非谐振状态下电路中变频电源V_AC的输出电压U′，以及非谐振频率f₂，计算单元根据获取的参数计算非谐振角频率ω₂及电路的等效总电阻R_equ2；

计算单元利用既有参数并结合基于谐振特性的介损测试功率增量计算法计算出交联聚乙烯电力电缆的介损值tgδ。

2.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，等效电阻r为除电力电缆之外的其它电阻之和，包括电抗器线圈电阻、引线电阻、接头接触电阻。

3.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，电压U₀的范围在几伏至一百伏之间，频率在20～300Hz内变化。

4.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，当电路处于谐振状态时，电路中谐振角频率ω₁为ω₁＝2πf₁，等值电容量C′为等效总电阻R_equ1为

5.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，非谐振频率f₂与谐振频率f₁之间的频率变化Δf≤0.1Hz。

6.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，电路中等值电容量C′为其中忽略不计，所以当电路处于非谐振状态时，等值电容量用谐振状态下等值电容量C′代替。

7.根据权利要求6所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，当电路处于非谐振状态时，非谐振角频率为ω₂＝2πf₂，电路总阻抗Z为电路总电抗X为等效总电阻R_equ2为

8.根据权利要求1所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，基于谐振特性的介损测试功率增量计算法为，在保持串联谐振电路的电流I_max不变的情况下，变换角频率ω，有功功率P对无功功率Q的微分等于tg2δ，始终保持不变：

9.根据权利要求8所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，当频率变化微小时：即将tg2δ利用三角函数公式进行运算，得到交联聚乙烯电力电缆介损值tgδ；C′为等值电容量。

10.根据权利要求9所述基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，其特征在于，将已获得交联聚乙烯电力电缆介损值tgδ转化为工频为50Hz下的等值介损值：