[发明专利]基于谐振特性的电力电缆介损测试装置

说明书

基于谐振特性的电力电缆介损测试装置，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，整个电路构成变频串联谐振电路；电路通过调节变频电源V_AC的电压及频率处于谐振状态，并获取谐振状态下电路中谐振角频率ω₁及电路总电阻R_equ1；再次调节变频电源的电压及频率，同时保持电流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非谐振角频率ω₂及电路总电阻R_equ2；利用以上数据并根据基于谐振特性的介质测试功率增量计算法计算出交联聚乙烯(XPLE)电力电缆的介损值tgδ。

技术领域

本发明涉及介质损耗测试技术领域，更具体的说，特别涉及基于谐振特性的电力电缆介损测试装置。

背景技术

在现场测试交联聚乙烯(XPLE)高压电力电缆的介质损耗因数时，由于测试仪器输出电压或容量的限制，给介损测试工作带来了一定困难。目前，针对电力电缆的介质损耗因数测试，主要分为超低频介损、工频介损及异频介损测试三种试验方法。

超低频介损测试广泛应用于中压交联聚乙烯电力电缆的绝缘老化诊断试验，具有试验装置小便于携带、发现缺陷更灵敏、可测试较长电缆等优点，但也存在一定程度的缺点，其缺点是测试频率与实际运行工频频率差异较大，当测试频率低于0.01Hz时可能引起电缆中空间电荷的积累。DongsubKim等学者研究发现随着电缆长度的增加，超低频介损测试值趋于减小，该方法能测试的中压电缆最大长度在1500米内。

工频介损测试的优点是测试频率与运行工况相同，对于老化电缆的测试精度高，但是对电源容量需求高，随电缆长度增加而显著增大。

除此之外，还有异频介损测试的方法，利用串联谐振原理对被试品进行升压，结合介损电桥测量桥体，采用电桥法测量被试品介损（即串谐电桥法）。但是该方法需要额外配置标准电容器、介损电桥、补偿电容器等设备，且不能消除被试品接至介损电桥的引线电阻、接触电阻等电路固有电阻的影响。

综上所述，超低频介损法、工频介损法和串谐电桥法在针对高电压、长距离交联聚乙烯电力电缆介损测试时都存在一定局限性。

因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。

发明内容

（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供基于谐振特性的电力电缆介损测试装置。