[发明专利]一种橡塑电缆绝缘老化状态评估方法

摘要

本发明公开了一种橡塑电缆绝缘老化状态评估方法，包括下列步骤：加速老化步骤:在恒温恒湿的条件下使大电流通过完好的橡塑电缆，直至橡塑电缆中的主绝缘材料被击穿，总时间为T，在总时间T内以相同的时间间隔取n‑1个时间点，依次记为t₁、t₂、……t_n‑1，同时令t₀＝0，t_n＝T；对比数据库建立步骤：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并进行扫描电镜测试、激光衍射粒度分析、介电谱测试、荧光光谱分析、X射线衍射分析、热重分析、电脉冲测试和拉伸测试；并在对比数据库中建立上述测试或分析数据与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系；评估步骤：根据待测的橡塑电缆中的主绝缘材料的数据确定橡塑电缆的剩余寿命。

主权项

1.一种橡塑电缆绝缘老化状态评估方法，包括下列步骤：加速老化步骤:在恒温恒湿的条件下使大电流通过完好的橡塑电缆，加速橡塑电缆的老化，直至橡塑电缆中的主绝缘材料被击穿，得到从橡塑电缆通电到橡塑电缆中的主绝缘材料被击穿的总时间T，在所述的总时间T内，以相同的时间间隔取n‑1个时间点，依次记为t₁、t₂、……t_n‑1，同时令t₀＝0，t_n＝T；对比数据库建立步骤：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并进行扫描电镜测试、激光衍射粒度分析、介电谱测试、荧光光谱分析、X射线衍射分析、热重分析、电脉冲测试和拉伸测试；并在对比数据库中建立上述分析或测试数据与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系；评估步骤：通过测量待评估的橡塑电缆中的主绝缘材料的扫描电镜测试、激光衍射粒度分析、介电谱测试、荧光光谱分析、X射线衍射分析、热重分析、电脉冲测试和拉伸测试的数据在从t₀～t_n间的各个时间点间的分布情况，选取上述分析或测试数据分布最为集中的区间所在的时间点t_i，其中i＝0～n，计算橡塑电缆的剩余寿命T'，计算公式为：其中T₀为待评估的橡塑电缆已使用时间,对比数据库建立步骤中,扫描电镜的数据为样品的水枝化程度；激光衍射粒度分析的数据为样品粒度的均值和方差；介电谱测试的数据为样品特征介电损耗峰的强度；荧光光谱分析的数据为样品特征荧光吸收峰的强度；X射线衍射分析的数据为样品的特征X线衍射峰的强度；热重分析的数据为样品的热稳定性；电脉冲测试的数据为样品的空间电荷数量；拉伸测试的数据为样品的拉伸强度和断裂伸长率，其中方法为：a.利用扫描电镜对电缆中的主绝缘材料的水树枝化程度进行观测：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于扫描电镜的电缆绝缘切片，用扫描电镜，观察每一个电缆绝缘切片中是否存在水树枝，并通过扫描电镜中的软件计算水树枝在每个电缆绝缘切片表面所占的面积百分比，即水树枝化程度，并在对比数据库中建立水树枝化程度与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系,b.激光衍射粒度分析：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于激光衍射粒度仪的激光衍射样品，测定每个激光衍射样品中的粒度的分布情况，尤其是粒度的均值和粒度的方差，并在对比数据库中建立粒度的均值和粒度的方差，与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系,c.介电谱测试：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于介电谱仪的介电谱仪样品，测定每个介电谱仪样品的特征介电损耗峰的频率和强度，在对比数据库中建立所有特征介电损耗峰的强度与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系，d荧光光谱分析：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于荧光光谱仪的荧光光谱仪样品，测定每个荧光光谱仪样品中的各个特征荧光吸收峰的频率和强度，在对比数据库中建立所有特征荧光吸收峰的强度与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系，e.X射线衍射分析：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于XRD谱仪的XRD样品，确定每个XRD样品中的所有特征X光衍射峰的衍射角度和强度，从而确定主绝缘材料中各个组分的含量，在对比数据库中建立所有的所有特征X光衍射峰的强度与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系，也可以在对比数据库中建立橡塑电缆中的主绝缘材料中所有组分的含量与从t₀～t_n间的各个时间点之间的对应关系，f.热重分析：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于热重分析的热重分析样品，在设定的升温速率下，测定每一个热重分析样品的各个质量突变温度，在对比数据库中建立橡塑电缆中的主绝缘材料的热稳定性与从t₀～t_n间的各个时间点之间的对应关系，g.电脉冲测试：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成可用于电脉冲测试的电脉冲样品，测定电脉冲样品中的空间电荷的数量，在对比数据库中建立电脉冲样品中空间电荷的数量与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系，h.拉伸测试：在从t₀～t_n间的各个时间点对橡塑电缆中的主绝缘材料进行取样，并制成符合国家标准GBT228‑2002的拉伸试样，并按国家标准GBT228‑2002规定的拉伸速率对拉伸试样进行拉伸测试，在对比数据库中建立拉伸试样的拉伸强度以及断裂伸长率，与从t₀～t_n间的各个时间点的对应关系。