[发明专利]一种超短电缆超低频介损测量平台及方法

说明书

本发明涉及一种超短电缆超低频介损测量平台，包括超低频高压电源、传输电缆、被测电缆、电压采集模块、电流采集模块、介损测量模块及校准模块。本发明还涉及一种超短电缆超低频介损测量方法，包括S1、误差校准；S2、介损测量。本发明设计科学合理，可以实现在较低的电压等级下对高压电缆绝缘的超低频介损测量，从而完成对其电缆绝缘的状态评估。较之现有的成套超低频介损测量装置，本发明填补了对短样电缆领域超低频介损测量设备的空白，可以在完成对极小阻性泄漏电流的采集，屏蔽外部的高电压干扰。

技术领域

本发明属于电缆安全运行技术领域，具体涉及一种超短电缆超低频介损测量平台及方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，城镇规模越来越大，电力设施的建设也在不断进行，电力电缆是决定电力系统安全、稳定的重要因素。交联聚乙烯(Cross-linked polyethylene，XLPE)绝缘电力电缆在20世纪50年代左右由美国通用电气公司发明，和传统电缆相比交联聚乙烯绝缘电力电缆具有如下优点：1)良好的电气性能(击穿电场场强高，介电性能较强，绝缘电阻大)；2)良好的热、机械性能，工作允许温度高，载流量较大；3)安装、维护方便，结构简单，电能损耗小；4)不但可广泛使用于中低压输配电网络，还适用于高压、超高压输电系统。

电缆长期处在强电场、高温、潮湿环境下运行，受到电、热、机械、化学等因素协同作用，使得绝缘发生物理、化学变化，加速了电缆绝缘劣化的进程，最终造成电缆击穿和绝缘失效。其中，热老化是影响电缆老化状态的关键因素，有不少学者通过开展加速热老化试验，对绝缘的老化状态进行研究，但是大多采用某单一诊断方式的测试结果特征来对电缆状态进行判定，而测试结果通常受到各种因素的影响。因此，有必要开展电缆绝缘加速热老化试验，使用多种特征参数对电缆状态进行综合评估，对提高电力系统安全可靠运行有着重要意义。

电缆运行状态的惯用检测方法包含非电气参数法及电气参数法。非电气参数法通过检测电缆物理及化学性能实现运行状态诊断，主要用于电缆整体老化寿命评估,如电缆材料的断裂伸长率(EAB)、压缩模量检测等。电缆电气参数检测法主要包括电缆绝缘电阻的测量、耐压试验、泄漏电流试验、介电损耗检测等。

然而，上述电气方法当前主要在配网电缆中较为普及，而在高压电缆中的应用量不足。近年来，超低频介损测量法由于具有小型化、便携性等多种优点，在全国配网电缆检测中得到了大量推广，促进了我国35kV及以下电压等级电缆的日常运维工作。

然而在实际运行中发现，当前的超低频介损测量设备采样方式为高压侧的电流及电压采样，且对于被测电缆的最小长度(及最小负载电容值)有明确要求，主流设备的最小测量长度为50m左右。当使用超低频介损对于较短的电缆样品(10m以下)进行测量时，存在以下普遍问题：(1)样品电容值不足，超低频电压波形无法正常工作，输出的电压波形与标准正弦波存在极大误差；(2)测量过程中由于电流成分中的阻性电流比例极低，因此易受超低频高压电源噪声影响，导致较大测量误差。

因此，为了满足电缆状态评估中对于短样电缆超低频介损测量的需求，需针对上述问题开发超低频介损测量平台，实现对于最小长度为1m电缆样品的超低频介损测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超短电缆超低频介损测量平台及方法，适用于小长度电缆的超低频介损测量，可在实验室或现场条件下对电缆短样开展测量；且测量平台操作简便，测量周期短，有效提升对于电缆绝缘状态的评估能力。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：