一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法。模拟装置包括可拆换模拟试验块，可拆换模拟试验块的两端分别连接内置缆芯后共同封装于冷缩伞裙。受潮故障测评方法包括测试参考电缆和测评电缆终端的频率响应曲线、计算受潮故障因子、通过受潮故障因子判断测评电缆层间是否受潮、计算定位判别系数和定位受潮部位等步骤。本发明专利技术的有益效果在于：1、能够模拟电缆终端不同层间受潮状况，方便快捷、真实有效。2、受潮故障测评方法，既能判断电缆终端是否受潮，又能判断电缆终端的受潮部位，全面准确。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法
本专利技术属于电缆终端故障领域，具体涉及一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法。
技术介绍
在电力系统的运行系统中，电缆终端是比较薄弱的环节，经过多年的运行统计，发现其终端内部绝缘缺陷诱发故障占总事故的50％之上。电缆终端的制作和运行过程中，环境中的水分较易进入其内部而导致受潮，当电缆终端头受潮时，会使屏蔽末端的电场局部集中，最终导致绝缘击穿。因此，电缆终端受潮会对电缆绝缘方面产生重大的影响。电缆终端受潮时，水分常常会侵入其内部的不同的层之间，电缆终端会因其受潮部位不同而造成其绝缘强度的不同，因而导致电缆终端的抗击穿强度不同，因此判断电缆终端的受潮位置具有重要意义，而目前缺乏有效定位电缆终端受潮故障的手段，在无法得知电缆终端受潮原因的情况下，研究人员无法确定电缆终端内部的受潮分布，因此亟需一种电缆终端层间受潮故障定位测试方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法。一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法，包括以下的模拟及测试步骤：步骤1：组装电缆终端层间受潮故障模拟器；该故障模拟器，包括可拆换模拟试验块(14)；所述可拆换模拟试验块(14)包括柱状铜芯导体(9)，柱状铜芯导体(9)的外侧由里向外依次包裹环柱状半导电层(10)、环柱状绝缘层(11)、环柱状应力管层(12)和环柱状外包层(13)；内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的一端分别连接到柱状铜芯导体(9)的两端；所述内置缆芯1(5)和内置缆芯2(8)的主体以及可拆换模拟试验块(14)共同封装于冷缩伞裙内，内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的另一端分别凸出于冷缩伞裙，并分别套装高压绝缘橡胶头1(3)和高压绝缘橡胶头2(4)。步骤2：可拆换模拟试验块的层间受潮故障模拟处理；2.1准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内进行24小时处理，得到未受潮可拆换模拟试验块；2.2准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，处理后得到柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.3准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.4准备全新的可拆换模拟试验块(14)放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间受潮的可拆换模拟试验块；步骤3：电缆终端层间受潮模拟故障的定位测试；针对步骤2中所得到的不同层间受潮的可拆换模拟试验块，按照步骤1分别进行组装，获得不同层间受潮的电缆终端故障模拟，对该层间受潮模拟的故障位置进行定位测试，包括以下步骤：3.1：取未受潮的电缆终端，在1Hz～1000Hz频段内做介电谱测试，选取10频率测试点，第i个频率测试点的频率记为fi，依次为f1＝1Hz，f2＝2Hz，f3＝5Hz，f4＝10Hz，f5＝20Hz，f6＝50Hz，f7＝100Hz，f8＝200Hz，f9＝500Hz，f10＝1000Hz的点作为测试点，得到的频率响应值为复介电常数的实数部分和虚数部分的比值，记为Fi，i为整数，且i∈[1,10]；3.2：利用分段线性插值得到参考电缆终端频率响应曲线F(f)；3.3：取待测评的电缆终端，在1Hz～1000Hz频段内做介电谱测试，并选取与步骤3.1相同的10个点作为测试点，得到的频率响应值为复介电常数的实数部分和虚数部分的比值，记为Gi，i为整数，且i∈[1,n]；3.4：利用分段线性插值得到待测电缆终端频率响应曲线G(f)；3.5：计算受潮故障因子ξ，如下：式中，i为整数，且i∈[1,9]。进一步地，还包括以下步骤：步骤1：判断受潮故障因子ξ大小，若0＜ξ≤1，则待测电缆终端层间未受潮；若ξ＞1，继续分析判定；步骤2：：计算定位判别系数η，步骤3：当0.5＜η≤10，则待测电缆终端的导体与半导电层间受潮；当10＜η≤50，则待测电缆终端的半导电层与绝缘层间受潮；当η＞50，则待测电缆终端的绝缘层与应力管层间受潮。本专利技术的有益效果在于：1、能够模拟电缆终端不同层间受潮状况，方便快捷、真实有效。2、受潮故障测评方法，既能判断电缆终端是否受潮，又能判断电缆终端的受潮部位，全面准确。附图说明图1为电缆终端层间受潮故障模拟装置结构图。图2为电缆终端层间受潮定位判定方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为电缆终端层间受潮故障定位模拟装置结构示意图，包括缆芯接头1(1)、缆芯接头2(2)、高压绝缘橡胶头1(3)、高压绝缘橡胶头2(4)、冷缩伞裙1(5)、冷缩伞裙2(6)、内置缆芯1(7)、内置缆芯2(8)、柱状铜芯导体(9)、环状半导电层(10)、环柱状绝缘层(11)、环柱状应力管层(12)、环柱状外包层(13)、可拆换模拟试验块(14)、双U环形伞裙1(15)、双U环形伞裙2(16)、双U环形伞裙3(17)；缆芯接头1(1)连接内置缆芯1(7)，高压绝缘橡胶头1(3)包裹缆芯接头1(1)，缆芯接头2(2)连接内置缆芯2(8)，高压绝缘橡胶头2(4)包裹缆芯接头2(2)，冷缩伞裙1(6)包裹内置缆芯1(5)，冷缩伞裙2(7)包裹内置缆芯2(8)，内置缆芯1(7)与可拆换模拟试验块(14)右端相接，内置缆芯2(8)与可拆换模拟试验块(14)左端相接，柱状铜芯导体(9)由环状半导电层(10)紧密包裹，环状半导电层(10)由环柱状绝缘层(11)紧密包裹，环柱状绝缘层(11)由环柱状应力管层(12)紧密包裹，环柱状应力管层(12)由环柱状外包层(13)紧密包裹，柱状铜芯导体(9)、环状半导电层(10)、环柱状绝缘层(11)、环柱状应力管层(12)、环柱状外包层(13)之间可分离并共同构成可拆换模拟试验块(14)，连接、包裹均紧密。在具体的试验中：准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时进行处理，得到未受潮可拆换模拟试验块(14)；准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，处理后得到柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间受潮可拆换模拟试验块(14)；准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间受潮可拆换模拟试验块(14)；准备全新的可拆换模拟试验块(14)放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间沿圆周均匀滴入共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法，其特征在于，包括以下的模拟及测试步骤：步骤1：组装电缆终端层间受潮故障模拟器；该故障模拟器，包括可拆换模拟试验块(14)；所述可拆换模拟试验块(14)包括柱状铜芯导体(9)，柱状铜芯导体(9)的外侧由里向外依次包裹环柱状半导电层(10)、环柱状绝缘层(11)、环柱状应力管层(12)和环柱状外包层(13)；内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的一端分别连接到柱状铜芯导体(9)的两端；所述内置缆芯1(5)和内置缆芯2(8)的主体以及可拆换模拟试验块(14)共同封装于冷缩伞裙内，内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的另一端分别凸出于冷缩伞裙，并分别套装高压绝缘橡胶头1(3)和高压绝缘橡胶头2(4)；步骤2：可拆换模拟试验块的层间受潮故障模拟处理；2.1准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内进行24小时处理，得到未受潮可拆换模拟试验块；2.2准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，处理后得到柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.3准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.4准备全新的可拆换模拟试验块(14)放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间受潮的可拆换模拟试验块；步骤3：电缆终端层间受潮模拟故障的定位测试；针对步骤2中所得到的不同层间受潮的可拆换模拟试验块，按照步骤1分别进行组装，获得不同层间受潮的电缆终端故障模拟，对该层间受潮模拟的故障位置进行定位测试，包括以下步骤：3.1：取未受潮的电缆终端，在1Hz～1000Hz频段内做介电谱测试，选取10频率测试点，第i个频率测试点的频率记为fi，依次为f1＝1Hz，f2＝2Hz，f3＝5Hz，f4＝10Hz，f5＝20Hz，f6＝50Hz，f7＝100Hz，f8＝200Hz，f9＝500Hz，f10＝1000Hz的点作为测试点，得到的频率响应值为复介电常数的实数部分和虚数部分的比值，记为Fi，i为整数，且i∈[1,10]；3.2：利用分段线性插值得到参考电缆终端频率响应曲线F(f)；...

【技术特征摘要】
1.一种电缆终端层间受潮故障模拟及定位测试方法，其特征在于，包括以下的模拟及测试步骤：步骤1：组装电缆终端层间受潮故障模拟器；该故障模拟器，包括可拆换模拟试验块(14)；所述可拆换模拟试验块(14)包括柱状铜芯导体(9)，柱状铜芯导体(9)的外侧由里向外依次包裹环柱状半导电层(10)、环柱状绝缘层(11)、环柱状应力管层(12)和环柱状外包层(13)；内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的一端分别连接到柱状铜芯导体(9)的两端；所述内置缆芯1(5)和内置缆芯2(8)的主体以及可拆换模拟试验块(14)共同封装于冷缩伞裙内，内置缆芯1(5)及内置缆芯2(8)的另一端分别凸出于冷缩伞裙，并分别套装高压绝缘橡胶头1(3)和高压绝缘橡胶头2(4)；步骤2：可拆换模拟试验块的层间受潮故障模拟处理；2.1准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内进行24小时处理，得到未受潮可拆换模拟试验块；2.2准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，处理后得到柱状铜芯导体(9)和环状半导电层(10)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.3准备全新的可拆换模拟试验块(14)，放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置24小时，得到环状半导电层(10)和环柱状绝缘层(11)之间受潮的可拆换模拟试验块；2.4准备全新的可拆换模拟试验块(14)放入110℃高温干燥箱内24小时后，用滴管在环柱状绝缘层(11)和环柱状应力管层(12)之间沿圆周均匀滴入共计10ml蒸馏水并密封静置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭蕾，余洋，白龙雷，陈远虎，车雨轩，李丽妮，周利军，王伟敏，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51