一种xlpe电缆绝缘老化状况的判定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电缆绝缘老化状态的判定方法，特别设及一种XLPE电缆绝缘老 化状况的判定方法。
【背景技术】
[0002] 交联聚己締狂LP巧因其具有优质的电气性能和机械性能而普遍应用于电力电缆 绝缘。我国XLPE电缆的使用始于20世纪80年代，目前国内许多电缆运行时间接近30年 的设计寿命，面临着更换的问题，XLPE电缆线路除外力破坏造成故障，一般在运行较长时间 后会出现绝缘损坏故障的原因往往是绝缘老化导致击穿，电缆绝缘老化是引起电缆线路故 障的主要原因，因此了解电缆的老化状态，对整个电力系统的正常运行有重要意义。
[0003] 绝缘老化是材料性能发生不可逆转的改变，并导致绝缘性能的降低，影响老化因 素一般设计热、电、环境等方面，根据实际运行经验来看，XLPE电缆的老化原因主要有W下 几个方面；热老化、局部放电、电树枝、水树、机械损伤等。
[0004] 目前关于电缆绝缘老化状态判定方法主要有直流成分法、介质损耗因数法、逐级 升压法。直流成分法主要是通过测量流经绝缘的电流中极小的直流电流分量，因此极易受 到外界干扰，并且当电缆端部表面电阻下降时会造成很大误差。介质损耗因数法目前主要 利用谐波分析法来测量介质损耗角正切tanS，对于电容量较大的设备，如电缆，对整体消 耗而言，由于局部集中性缺陷损耗可化忽略，因此测量tan5只发现缺陷的整体分布。由于 工频电压频率会在50化有一定波动，tan5的测量有一定误差，因此测量结果易受外界影 响。耐压法主要是利用水树枝尖端最终长出的电树枝的方法，若因放电时间短不足W使电 缆绝缘击穿，则会使测得的结果产生较大的误差。没有评价电缆绝缘老化的标准方法，在国 内，往往用一种指标来判定电缆的老化状态，但单一指标判定电缆老化状态存在较大的误 差；国外往往使用多种方法评价电缆的绝缘老化状态。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种XLPE电缆绝缘老化状 况的判定方法，该判定方法采用等温松弛电流法、活化能法对电缆绝缘的老化状况进行综 合判定，提高了 XLPE绝缘电缆老化状况判定的准确性，并且判定方法更加简便。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现；一种XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法， 步骤如下；一种XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法，步骤如下：
[0007] S1、从被测XL阳电缆中获取第一电缆样品、第二电缆样品和第S电缆样品，并且 对第一电缆样品、第二电缆样品和第=电缆样品分别进行预处理；
[000引 S2、对预处理后的第一电缆样品进行局部放电处理，并且测量局部放电电荷量；
[0009] S3、对电缆老化进行初步评估；判断电缆在Y电压下的局部放电量是否超过X ;
[0010] 若是，则判定测试的电缆样品已老化，判定结束；
[001U 若否，则进入步骤S4;
[0012] S4、对预处理后的第二电缆样品进行电缆屏蔽，然后进行电缆极化处理；
[0013] S5、对电缆极化处理后的第二电缆样品进行瞬时短路，然后测量该第二电缆样品 的等温松弛电流，对测量到的等温松弛电流进行拟合，得到反映陷阱密度的参数aiW及反 映陷阱深度的参数Ti;根据参数a 及参数T i获取到电缆绝缘内无定形与晶体界面影响 对应的物理量G( T 2) W及电缆绝缘内金属盐和水合离子影响对应的物理量G( T 3)，
[0014] S6、通过电缆绝缘内金属盐和水合离子影响对应的物理量G( T 3)和电缆绝缘内无 定形与晶体界面影响对应的物理量G ( T 2)的比值得到第二电缆样品的老化因子A ;
[0015] S7、获取预处理后第S电缆样品交联聚己締的活化能E。；
[0016] S8、针对预处理后的第=电缆样品进行人工老化处理，然后测量人工老化处理后 的第=电缆样品交联聚己締的活化能Eb，获取到活化能变化量AE :
[0017]
【主权项】
1. 一种XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法，其特征在于，步骤如下： 51、 从被测XLPE电缆中获取第一电缆样品、第二电缆样品和第三电缆样品，并且对第 一电缆样品、第二电缆样品和第三电缆样品分别进行预处理； 52、 对预处理后的第一电缆样品进行局部放电处理，并且测量局部放电电荷量； 53、 对电缆老化进行初步评估：判断电缆在Y电压下的局部放电量是否超过X ; 若是，则判定测试的电缆样品已老化，判定结束； 若否，则进入步骤S4; 54、 对预处理后的第二电缆样品进行电缆屏蔽，然后进行电缆极化处理； 55、 对电缆极化处理后的第二电缆样品进行瞬时短路，然后测量该第二电缆样品的等 温松弛电流，对测量到的等温松弛电流进行拟合，得到反映陷阱密度的参数％以及反映陷 阱深度的参数T i;根据参数&1以及参数τ i获取到电缆绝缘内无定形与晶体界面影响对应 的物理量G( τ 2)以及电缆绝缘内金属盐和水合离子影响对应的物理量G( τ 3)， 56、 通过电缆绝缘内金属盐和水合离子影响对应的物理量G( τ 3)和电缆绝缘内无定形 与晶体界面影响对应的物理量G ( τ 2)的比值得到第二电缆样品的老化因子A ; 57、 获取预处理后第三电缆样品交联聚乙烯的活化能Ea; 58、 针对预处理后的第三电缆样品进行人工老化处理，然后测量人工老化处理后的第 三电缆样品交联聚乙烯的活化能Eb，获取到活化能变化量Λ E :
59、 根据步骤S6获取到的第二电缆样品的老化因子A以及步骤S8获取到的第三电 缆样品交联聚乙烯的活化能变化量Λ E判定需要进行测试老化状态的XLPE电缆的老化状 态： 当老化因子A>a，则判定被测XLPE电缆为老化程度严重； 当老化因子b〈A〈a，活化能变化量Λ E〈y时，则判定被测XLPE电缆为老化程度严重； 当老化因子b〈A〈a，活化能变化量Λ E>y时，则判定被测XLPE电缆为老化程度中等； 当老化因子A〈b，则判定被测XLPE电缆为未出现老化。
2. 根据权利要求1所述的XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法，其特征在于，所述步 骤Sl中第一电缆样品和第二电缆样品的预处理过程为：首先采用扳手状剥切器沿电缆轴 向螺旋形旋转扳动，均匀切除半导体屏蔽层；然后采用无水乙醇对电缆表面进行清洗，在 25~35°C环境中将电缆静放一定时间进行干燥；所述步骤Sl中第三电缆样品的预处理过 程为：首先从第三电缆样品中截下交联聚乙烯，采用无水乙醇对交联聚乙烯进行清洗；然 后在25~35°C环境中将交联聚乙烯静放一定时间进行干燥。
3. 根据权利要求1所述的XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法，其特征在于，所述步骤 S2中对预处理后的第一电缆样品进行局部放电处理过程为：将预处理后的第一电缆样品 置于局部放电测量仪中，将局部放电测量仪的电压调为21kV，然后以5kV/s的电压上升速 率升至95. 3kV，并保持95. 3kV电压一定时间不变，最后获取局部放电电荷量Q ; 所述步骤S3对电缆老化进行初步评估的过程中判断电缆在95. 3kV电压下的局部放电 量是否超过5pC ;若是，则判定被测XLPE电缆已经老化，判定结束；若否，则进入步骤S4。
4. 根据权利要求1所述的XLPE电缆绝缘老化状况的判定方法，其特征在于，所述步骤 S4中通过可伸缩铝