一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法技术

本发明专利技术涉及一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法，属于绝缘材料性能状态评估领域。本发明专利技术首先对交联聚乙烯海缆的主绝缘介质进行加速热老化和机械拉伸试验，并依据不同老化状态样品的断裂伸长率保留率变化划分样品老化状态评估区间；其次利用傅里叶红外光谱测试仪对不同老化状态样品内部官能团以及共价键等进行快速检测，选取变化明显的傅里叶红外光谱特征指纹吸收峰区间作为研究对象；最后将傅里叶红外光谱所得特征指纹吸收峰面积与断裂伸长率保留率划分区间相匹配，实现通过红外光谱特征指纹吸收峰面积表征交联聚乙烯海缆绝缘介质的老化状态。本发明专利技术的评估方法具有更快速、表达材料性能变化信息量更丰富的优点。

A method of characterizing and analyzing the aging state of XLPE submarine cable insulation

【技术实现步骤摘要】
一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法
本专利技术属于绝缘材料性能状态评估领域，具体涉及一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法。
技术介绍
海洋输电是具有国家战略性意义的一项大工程，承担着实现未来能源互联、海上可再生能源并网以及向海上设施平台输电等项目的重大使命。海底电缆是海洋输电过程中的关键装备和重要基础，对实现海洋输电安全、稳定运行发挥重要作用。但海底环境复杂多变，海底电缆在实际运行过程中会受到热、电、机械以及环境等因素影响，电缆主绝缘介质逐渐发生老化，主绝缘介质的介电、力学以及理化等性能逐渐变差，海底电缆承受的击穿场强逐渐降低，严重威胁海底电缆的安全稳定运行。因此，研究实现能快速、准确评估海底电缆主绝缘介质老化状态的方法尤为迫切。国内外研究学者针对电缆主绝缘介质的性能状态评估开展了较多研究，常用的研究方法有极化去极化电流法、频域介电谱法、逐级耐压法、等温松弛电流法、机械拉伸法、傅里叶红外光谱法等。杨帆等利用极化去极化电流法对不同老化状态电缆进行测试，提出通过分析电介质内部陷阱参数老化因子A来判断电缆老化状态的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)将交联聚乙烯海缆的主绝缘层进行热老化形成不同老化状态的样品；/n(2)将步骤(1)中所述不同老化状态的样品按照1～500mm/min的拉伸速率进行相同速率下的拉伸处理至断裂，根据所述样品的断裂伸长率保留率划分成不同的状态评估区间：/n

【技术特征摘要】
1.一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将交联聚乙烯海缆的主绝缘层进行热老化形成不同老化状态的样品；
(2)将步骤(1)中所述不同老化状态的样品按照1～500mm/min的拉伸速率进行相同速率下的拉伸处理至断裂，根据所述样品的断裂伸长率保留率划分成不同的状态评估区间：








断裂伸长率保留率范围
老化状态


100％以上
优


100％～70％
良


70％～50％
中


50％以下
失效






；
(3)在同样的条件下对步骤(1)中所述不同老化状态的样品进行傅里叶红外光谱测试，得到傅里叶红外光谱图，选取500～3500cm-1、500～2000cm-1、700～1500cm-1作为指纹区间；
(4)对步骤(3)中得到的不同老化状态样品的傅里叶红外光谱图在指纹区间进行积分，得到不同老化状态样品的特征指纹吸收峰面积；
(5)将步骤(4)中的特征指纹吸收峰面积与步骤(2)中相应的状态评估区间的断裂伸长率保留率构建形成关联图；
(6)通过步骤(5)中的关联图得到不同老化状态样品的特征指纹吸收峰面积与相应样品的断裂伸长率保留率的关系表；
(7)按照步骤(3)中的方法测试待表征分析的交联聚乙烯海缆绝缘材料的傅里叶红外光谱，按照步骤(4)中的方法积分得到特征指纹吸收峰面积，将所述面积与步骤(6)中的关系表进行匹配，即可得到待表征分析的交联聚乙烯海缆绝缘材料的老化状态。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述不同老化状态的样品按照如下方法制备：首先将所述交联聚乙烯海缆的主绝缘层进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建，戴锡泽，刘智谦，杨丽君，廖瑞金，高晨煜，简政，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50