专利名称：一种柔性直流输电电缆脱气的方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆脱气的方法，特别涉及一种柔性直流输电电缆脱气的方法。
背景技术：
由于柔性直流输电电缆使用的交联聚乙烯绝缘材料采用了有机过氧化物交联，所有利用有机过氧化物进行交联的电缆其结构内部总会残留一些分解副产物，这些副产物主要包括甲烷、苯乙酮、异丙苯醇和水。通常交流电缆会考虑通过脱气去除甲烷，以避免因其易燃性而在焊接或者安装过程中造成安全问题，避免在使用过程中由于气体压力导致的附件问题。而柔性直流输电电缆脱气过程不但要考虑去除甲烷，更要考虑苯乙酮、异丙苯醇和水这些异极性物质对材料的介电性能、导热性能和电场击穿强度的影响。同时交联聚乙烯绝缘材料的异极性副产物在直流电场的作用下会产生电荷积聚，对绝缘层中空间电荷的分布产生影响，从而影响到直流电缆的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性直流输电电缆脱气的方法，能够降低绝缘材料中的分解副产物的浓度，改善绝缘材料的电性能，抑制绝缘材料中空间电荷的积聚。为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的 一种柔性直流输电电缆脱气的方法，包含如下步骤
步骤1 将电缆线芯均勻地卷绕在电缆盘上，形成若干层线芯圈； 步骤2 将所述的电缆盘放入密闭容器中； 步骤3 在所述的密闭容器中放入加热装置和测温装置； 步骤4 开启所述的加热装置和测温装置，对密闭容器中的空气进行加热； 步骤5 关闭所述的加热装置和测温装置，取出所述的电缆线芯； 步骤6 选择所述的电缆线芯其中的一段进行残压检测；若检测不合格，则回到所述的步骤2 ；若检测合格，则电缆脱气完成。所述的步骤1中，线芯圈的层数不大于8层。所述的加热装置采用电散热片。所述的步骤4中，加热密闭容器中的空气的时间不低于48小时。所述的步骤4中，加热后密闭容器中的空气温度范围为50°C 80°C。所述的步骤6中的残压检测还包含如下步骤 步骤6. 1 沿电缆线芯的轴向进行切片，切出若干片； 步骤6. 2 将所述的若干片切片放入密闭罐中； 步骤6. 3 在所述的密闭罐上装设测压装置；
步骤6. 4 将所述的密闭罐抽成真空并密封，并将该密闭罐放入烘箱中； 步骤6. 5 用烘箱加热所述的密闭罐；步骤6.6 取出密闭罐，待冷却到室温，读取测压装置的读数，判定是否合格，若不合格，则返回步骤2继续脱气；若合格，则脱气完成。所述的步骤6. 5中，烘箱加热密闭罐的温度范围为100°C 130°C。本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法与现有技术相比，具有以下优点
本发明由于采用加热装置加热密闭容器中的空气的方法，通过热辐射实现对电缆的加热，能够保证电缆外表面的温度不低于绝缘内部温度，从而能够有效地脱去电缆中的甲烷、 苯乙酮、异丙苯醇和水等副产物，改善电缆绝缘材料的电性能，抑制电缆绝缘材料中空间电荷的积聚。本发明由于采用残压检测的方法对脱气后的电缆进行检测，可确认电缆脱气的效果，增强电缆质量，提高电缆安全性，对柔性直流电缆在输电线路中的安全使用提供了有效保障，对国家能源安全、经济发展而言意义重大。
图1为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法流程图2为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法中残压检测的流程图； 图3为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法中电缆线芯卷绕在电缆盘的状态示意图4为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法中不同试样在不同电场强度下的空间电荷分布图5为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法中不同试样在不同短路时间下的空间电荷分布图6为本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法中残压检测的装置示意图。
具体实施例方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。如图1所示，一种柔性直流输电电缆脱气的方法，按如下步骤对电缆进行脱气 步骤1 将电缆线芯1均勻地卷绕在电缆盘2上(如图3所示)，形成若干层线芯圈，根
据电缆绝缘层的不同的厚度规格，一般不多于8层。在本实施例中，选用电缆绝缘层厚度为 4. Omm的电缆，则线芯圈数为8层，不仅可尽可能地保证足够的脱气的电缆线芯1的数量，提高生产效率；也可保证每一层线芯圈都能够有效受热，有效脱气； 步骤2 将所述的电缆盘2放入密闭容器中；
步骤3 在所述的密闭容器中放入加热装置和测温装置。本实施例中，加热装置采用电散热片，因为电缆中的苯乙酮、异丙苯醇和水都有较高的沸点，自然条件下达不到很好的脱气效果，所以脱气过程要在加温条件下进行，而加热过程不能采用导体通电加热方法，采用导体加热的情况下由于电缆外表面温度低于绝缘内部温度，会限制副产物的逸出。因此只能采用外部加热，并且要保证脱气过程整个电缆所处环境温度的均勻，而采用加热片加热能够保证加热均勻，且能保证环境温度均勻。而所述的测温装置则选用热电偶测温仪，能够保证精确测定温度，以保证温度在合适的范围内；
步骤4:开启所述的加热装置和测温装置，加热密闭容器中的空气若干小时并维持在一定温度范围内。根据不同的电缆绝缘层的厚度，时间一般不低于48小时。在本实施例中， 选用电缆绝缘层厚度为4. Omm的电缆，因为该绝缘层厚度较小，因而优选加热时间为48小时，不仅可有效脱气，生产效率还得到了保证。如果电缆绝缘层厚度大于4. Omm,则相应的加热时间需要增加；而温度范围为50°C、(TC。如果温度过低会影响到脱气的效果，如果温度过高会导致电缆绝缘层软体，引起电缆挤压变形。脱气的温度要随着电缆自身重量的增加而降低，这样在保证电缆不受损伤的情况下达到最佳脱气效果；
步骤5 关闭所述的加热装置和测温装置，取出所述的电缆线芯1 ；
步骤6 选择电缆线芯1中的一段进行残压检测，如图2和图6所示，步骤如下
步骤6. 1 沿电缆线芯的轴向进行切片，切出若干片；
步骤6. 2 将所述的若干片切片放入密闭罐3中；
步骤6. 3 在所述的密闭罐3上装设测压装置4 ；
步骤6. 4 将所述的密闭罐3抽成真空并密封，再将该密闭罐3放入烘箱中； 步骤6. 5 用烘箱加热所述的密闭罐3，加热几个小时，温度控制在100°C ^130°C ； 步骤6. 6 从烘箱中取出密闭罐3，待冷却到室温，读取测压装置4的读数，将该气压与规定的气压读数进行比较，若大于规定值，则判定不合格，返回步骤2继续脱气，直至检测合格为止；若小于规定值，则合格，脱气完成。如图4、图5所示，在本发明的方法的实际使用中，在不同短路时间和不同电场强度下，通过实时监测两种不同配方交联聚乙烯绝缘材料A和B中空间电荷分布随脱气时间增加的变化情况，发现脱气时间的增加，可以有效减少异极性电荷电场畸变，从而说明随着脱气时间的增加，绝缘内部交联副产物的残余量逐渐减小，通过实时监测的数据对于确定脱气过程时间提供了依据。综上所述，本发明一种柔性直流输电电缆脱气的方法，能够降低绝缘材料中的分解副产物的浓度，改善绝缘材料的电性能，抑制绝缘材料中空间电荷的积聚，具有显著的经济和社会意义。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，包含如下步骤 步骤1 将电缆线芯(1)均勻地卷绕在电缆盘(2)上，形成若干层线芯圈； 步骤2 将所述的电缆盘(2)放入密闭容器中；步骤3 在所述的密闭容器中放入加热装置和测温装置； 步骤4 开启所述的加热装置和测温装置，对密闭容器中的空气进行加热； 步骤5 关闭所述的加热装置和测温装置，取出所述的电缆线芯(1)； 步骤6 选择所述的电缆线芯(1)其中的一段进行残压检测；若检测不合格，则回到所述的步骤2 ；若检测合格，则电缆脱气完成。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的步骤1 中，线芯圈的层数不大于8层。
3.根据权利要求1所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的加热装置采用电散热片。
4.根据权利要求1所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的步骤4 中，加热密闭容器中的空气的时间不低于48小时。
5.根据权利要求1所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的步骤4 中，加热后密闭容器中的空气温度范围为50°C 80°C。
6.根据权利要求1所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的步骤6中的残压检测还包含如下步骤步骤6. 1 沿电缆线芯(1)的轴向进行切片，切出若干片； 步骤6. 2 将所述的若干片切片放入密闭罐(3)中； 步骤6. 3 在所述的密闭罐(3)上装设测压装置(4)；步骤6. 4 将所述的密闭罐(3)抽成真空并密封，再将该密闭罐(3)放入烘箱中； 步骤6. 5 用烘箱加热所述的密闭罐(3)；步骤6.6 取出密闭罐(3)，待冷却到室温，读取测压装置(4)的读数，判定是否合格，若不合格，则返回步骤2继续脱气；若合格，则脱气完成。
7.根据权利要求6所述的柔性直流输电电缆脱气的方法，其特征在于，所述的步骤6.5 中，烘箱加热密闭罐(3)的温度范围为100°C 130°C。
全文摘要
本发明公开了一种柔性直流输电电缆脱气的方法，包含如下步骤步骤1将电缆线芯均匀地卷绕在电缆盘上，形成若干层线芯圈；步骤2将所述的电缆盘放入密闭容器中；步骤3在所述的密闭容器中放入加热装置和测温装置；步骤4开启所述的加热装置和测温装置，对密闭容器中的空气进行加热；步骤5关闭所述的加热装置和测温装置，取出所述的电缆线芯；步骤6选择一段电缆线芯进行残压检测，若检测不合格，则回到步骤2，若检测合格，则电缆脱气完成。本发明能够有效降低绝缘材料中的分解副产物的浓度，改善了绝缘材料的电性能，抑制了绝缘材料中空间电荷的积聚。
文档编号H01B13/06GK102426885SQ20111010434
公开日2012年4月25日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者何维国, 周雁, 尹毅, 张宇, 杨玉智, 柳松, 江平开, 章铭杰 申请人:上海交通大学, 上海华普电缆有限公司, 上海市电力公司, 上海捷锦电力新材料有限公司