本实用新型专利技术公开了一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置包括工频叠加冲击电路单元和烘箱；工频叠加冲击电路单元主要由工频电压发生电路和冲击电压发生电路并联组成，两者并联后的高压输出端经穿过烘箱高压进线口的高压端接线与试品一端连接，低压输出端与接地，试品另一端与穿过烘箱低压出线口的接地线连接。本实用新型专利技术通过设置的工频叠加冲击电路单元，可以根据需要对电缆附件试品进行工频、冲击以及工频叠加冲击多种情况下的老化试验；通过设置的烘箱，可以根据老化条件需求调节烘箱内部湿度和温度，从而模拟不同环境下的电缆运行情况。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置
本技术属于电力系统
，涉及电力系统的电缆附件复合界面绝缘老化技术，具体涉及一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置。
技术介绍
我国从2000年开始大规模实施城市电缆入地改造以来，大部分电缆线路运行年限已超过20年，逐步进入“老龄化”状态，导致电缆线故障频发。在整个电缆故障中，电缆附件故障(电缆附件是连接电缆与输配电线路及相关配电装置的产品，一般指电缆线路中各种电缆的中间连接及终端连接)约占整个电缆线路故障的40％左右，因此电缆附件是电缆线路的薄弱环节。同时用于铺设电缆的电缆沟积水严重，对电缆线路的使用寿命造成严重影响。因此，随着电缆线路运行年限的不断增加，电缆附件可能逐渐进入故障高发期。此外，电缆附件通常采用现场安装，安装环境难以控制，且电缆绝缘结构复杂、安装工艺要求高、缺陷容许度小，这也是导致电缆附件故障频发的一个重要因素。电缆附件(例如电缆绝缘层)一般是由交联聚乙烯和硅橡胶构成的固-固界面绝缘结构，其绝缘性能是由两种材料交界处的界面(由多种介质组成的一薄层复合绝缘体)决定。不同材料界面的紧密贴合主要靠硅橡胶材料的抱紧力来维持，也正是由于这种抱紧应力的存在，使得两绝缘介质贴合得更加紧密，间隙更小。然而，从微观角度来看，两种材料之间的界面绝缘体中包括不均匀散布的杂质颗粒、水分、空腔、气体和溶剂等不纯杂质，其局部电场畸变可达到1～5KV/mm，已达到界面的本征击穿强度，正是由于这些微观缺陷的存在使得界面之间的绝缘强度远低于固体介质的的击穿强度。国内外研究学者认为，控制电缆附件的现场安装质量对于减少电缆附件故障频发尤为关键。通过现场的一些交接试验手段，可以将某些缺陷检出。但有些缺陷具有潜伏性，可能需要在一定的老化时间后才能逐渐暴露出来。因此仅通过安装工艺的控制和交接试验是不能完全解决电缆附件存在的潜在问题的，尤其是电缆绝缘老化导致的问题。因此研究一种电缆绝缘老化的装置对于开展电缆附件故障研究显得尤为必要。为了对电缆附件进行老化，国内外学者做了大量研究，提供了一些电缆附件老化方法及装置。专利申请号为201710348834.5的申请文件公开了一种交联聚乙烯短电缆加速老化试验架，用于放置交联聚乙烯电缆样本，其优点是安全可靠、体积小且适合很多场地，能够实现电缆绝缘层水树生长的老化；然而该试验装置只能实现短电缆绝缘层的老化，但并未对电缆绝缘老化与电压及老化环境做任何的研究。专利申请号为201720363943.X的申请文件公开了一种基于脉冲响应的高压电缆老化测试装置，主要包括脉冲响应单元、信号采集卡和工控机，能够通过输入输出信号绘制传递函数衰减曲线，以直观分析电缆绝缘老化特性；但是通过该测试装置只能够评估电缆的老化程度，只是一种评估手段，不能真正的实现电缆绝缘老化。
技术实现思路
针对目前电缆附件绝缘老化试验工装功能单一、难以满足实际工况需求的技术现状，本技术的目的旨在提供一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，将电缆绝缘老化的环境因素和工频叠加冲击电压情况相结合，能够实现更加贴近实际工况下的电缆绝缘复合界面绝缘老化过程。本技术提供的用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，主要是将电老化和环境老化两种老化方式结合、协同实现界面老化的复合型老化技术。电老化主要是通过工频叠加冲击发生电路产生工频与脉冲电压，将两种电压共同施加到试品上，以此实现对试品的电老化，此方式能够模拟实际工况下，电缆附件复合界面(例如电缆接头处的复合界面)在受冲击电压下绝缘的老化。环境老化主要是由烘箱来实现，将试品放置于烘箱箱体内，通过调节烘箱内部的湿度和温度来改变试品所处的环境调节。基于上述专利技术思路，本技术提供的用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置包括工频叠加冲击电路单元和烘箱；所述工频叠加冲击电路单元主要由工频电压发生电路和冲击电压发生电路并联组成，两者并联后的高压输出端经穿过烘箱高压进线口的高压端接线与试品一端连接，低压输出端与接地，试品另一端与穿过烘箱低压出线口的接地线连接。上述用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，工频主要是模拟电缆实际运行电压(即工频电压)，工频电压发生电路的输出电压直接施加到试品上用于模拟工频电压；所述工频电压发生电路主要由第一变压器和第一限流电阻组成，第一变压器高压端串联第一限流电阻后作为工频电路发生电路的高压端，第一变压器的低压端作为工频电压发生电路的低压端，与接地线连接。上述用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，冲击电压主要是模拟工况下电缆收到短时过电压(包括雷电和操作冲击)；所述冲击电压发生电路主要由第二变压器、第二限流电阻、整流二极管、球隙、放电电容、充电电阻、放电电阻、充电电容组成，第二变压器的高压端依次串联第二限流电阻、整流二极管、球隙、充电电阻后作为冲击电压发生电路的高压端，第二变压器的低压端作为冲击电压发生电路的低压端，与接地线连接，放电电容一端与整流二极管的输出端连接，另一端与接地线连接，放电电阻一端与球隙输出端连接，另一端与接地线连接，充电电容一端与充电电阻输出端连接，另一端与接地线连接；冲击电压发生电路的主要原理在于将第二变压器的输出电压通过整流二极管整流后对放电电容充电，当电压击穿球隙后产生高压脉冲电压；充电电阻与放电电阻的作用在于调节高压冲击电压波形；对试品施加的冲击电压可大于试品的耐受冲击电压绝缘水平，以达到击穿界面绝缘促进老化的效果。冲击电压发生电路的高压端经隔离电容与工频电压发生电路的高压端连接作为工频叠加冲击电路单元的高压输出端；所述隔离电容用于防止工频电压窜入冲击回路，隔离电容的电容值为0.005μF；冲击电压发生电路与工频电压发生电路的低压端连接作为工频叠加冲击电路单元的低压输出端。上述用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，所述烘箱高压进线口前方设置有高压端接线穿过的绝缘伞裙，绝缘伞裙的尾端穿过高压进线口进入烘箱箱体内，以将高压线与烘箱箱体隔离，确保高压进线口处的绝缘强度足够高，避免试验高压对烘箱内部设备造成损坏。通过调节烘箱内部的湿度和温度可以改变试品电缆所处的环境。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，通过设置的工频叠加冲击电路单元，可以根据需要对电缆附件试品进行工频、冲击以及工频叠加冲击多种情况下的老化试验；特别是在普通工频电老化基础上叠加冲击电压，使得电缆附件复合界面绝缘的绝缘老化更贴近实际情况；2、本技术用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，通过设置的烘箱，可以根据老化条件需求调节烘箱内部湿度和温度，从而模拟不同环境下的电缆运行情况。附图说明图1为本技术用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置示意图。图2为本技术工频叠加冲击电路单元的电路图。图3为本技术用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置提供湿热环境部分的结构示意图。图中附图标记为：1-第一变压器，2-第二变压器，3-第一限流电阻，4-第二限流电阻，5-整流二极管，6-球隙，7-放电电容，8-充电电阻，9-放电电阻，10-充电电容，11-隔离电容，12-试品，13-烘箱，14-绝缘伞裙，15-高压进线口，16-高压端接线，17-低压出线口，18-接地线，19-托盘。具体实施方式以下将结合附图对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，其特征在于包括工频叠加冲击电路单元和烘箱；所述工频叠加冲击电路单元主要由工频电压发生电路和冲击电压发生电路并联组成，两者并联后的高压输出端经穿过烘箱高压进线口(15)的高压端接线(16)与试品一端连接，低压输出端与接地，试品另一端与穿过烘箱低压出线口(17)的接地线(18)连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，其特征在于包括工频叠加冲击电路单元和烘箱；所述工频叠加冲击电路单元主要由工频电压发生电路和冲击电压发生电路并联组成，两者并联后的高压输出端经穿过烘箱高压进线口(15)的高压端接线(16)与试品一端连接，低压输出端与接地，试品另一端与穿过烘箱低压出线口(17)的接地线(18)连接。2.根据权利要求1所述用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，其特征在于所述工频电压发生电路主要由第一变压器(1)和第一限流电阻(3)组成，第一变压器高压端串联第一限流电阻(3)后作为工频电路发生电路的高压端，第一变压器的低压端与接地线(18)连接。3.根据权利要求1所述用于电缆附件复合界面绝缘老化的装置，其特征在于所述冲击电压发生电路主要由第二变压器(2)、第二限流电阻(4)、整流二极管(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国志，赵荣普，韦瑞峰，赵威，万子逸，周影，杨进，李梦滔，王浩州，王朝宇，杨敏，白添凯，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，
类型：新型
国别省市：云南,53
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