[发明专利]一种基于核磁共振的交联聚乙烯电缆老化程度评估方法

摘要

本发明涉及一种基于核磁共振的交联聚乙烯电缆老化程度评估方法，通过过核磁共振分析仪测试比较交联聚乙烯电缆在不同老化程度下的分子结构，得到交联聚乙烯老化程度与温度及时间之间的比例关系，从而根据该比例关系获得待评估交联聚乙烯电缆的老化状态与剩余寿命。本发明实现了从微观角度对绝缘材料老化性能的检测。

主权项

1. 一种基于核磁共振的交联聚乙烯电缆老化程度评估方法，其特征是，包括以下步骤：1）利用核磁共振获取正常交联聚乙烯电缆的分子结构取正常交联聚乙烯电缆的绝缘层材料，沿着绝缘层轴向方向取样，并切成大小均匀的颗粒，称取1.2克作为正常样品，利用核磁共振分析仪对正常样品进行分析，获取正常交联聚乙烯电缆的峰面积SP₀以及纵向弛豫时间RTL₀；2）对正常交联聚乙烯电缆进行老化试验并取样取正常交联聚乙烯电缆，切成若干段短电缆，每段短电缆长15～20厘米，利用空气热老化箱在90℃、110℃以及130℃三个温度下，对短电缆进行老化试验，每个温度下取样7次，每次取样的时间间隔呈等比关系；将老化试验后的短电缆分别沿着绝缘层轴向方向取样，并切成大小均匀的颗粒，称取1.2克作为老化样品；3）对老化交联聚乙烯电缆特征量进行核磁共振分析利用核磁共振分析仪对步骤2）中各个老化样品进行分析，获得交联聚乙烯电缆的峰面积与老化温度和老化时间的关系SP_T,t，以及纵向弛豫时间与老化温度和老化时间的关系RTL_T,t，下标T和t分别表示老化温度和老化时间；4）取待评估的交联聚乙烯电缆，沿着绝缘层轴向方向取样，并切成大小均匀的颗粒，称取1.2克作为待测样品，利用核磁共振分析仪对待测样品进行分析，获得待评估交联聚乙烯电缆的峰面积SP_Obj以及纵向弛豫时间RTL_Obj;5）在步骤3）中的峰面积与老化温度和老化时间的关系SP_T,t以及纵向弛豫时间与老化温度和老化时间的关系RTL_T,t中，找出与待评估交联聚乙烯电缆的峰面积SP_Obj以及纵向弛豫时间RTL_Obj具有相同峰面积以及纵向弛豫时间下的电缆老化温度与老化时间，分别记该老化温度与老化时间为T_S、t_S；6）利用空气热老化箱在步骤5）所获得的老化温度T_S下，对正常交联聚乙烯电缆进行老化，直至绝缘不达标，记电缆老化至绝缘不达标时的老化时间为t_Se；7）待评估交联聚乙烯电缆在原有的负荷与运行环境下还可以使用的时间为：式中：为待评估交联聚乙烯电缆在原有的负荷与运行环境下还可以使用的时间；为待评估交联聚乙烯电缆在被检测之前已经使用的时间。