一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，本发明专利技术对注水后的电缆进线电流热效应处理，可在电缆中制造缓冲层缺陷，能为研究电缆缓冲层缺陷发展机理提供足够的缺陷电缆样本，对于电缆缓冲层烧蚀问题的研究具有重要意义。究具有重要意义。究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，属于高电压输电线路领域。

技术介绍

[0002]随着中国经济的快速发展以及城市化进程的不断加速，城市电网的输送容量和供电质量的要求也越来越高。在这种情况下，高压XLPE电缆规模迅速增长，这对电缆线路的运维检修提出了更多挑战。由电缆缓冲层烧蚀引发电缆本体故障的案例陆续出现，通过对缓冲烧蚀典型故障案例的观察与分析发现，缓冲层上存在大量白斑，而目前研究对此种缺陷的发生机理并没有得到统一结论，因此对电缆缓冲层烧蚀现象进行更为深入的研究是十分必要的。
[0003]在对此问题进行试验研究时，利用存在缓冲层缺陷的电缆搭建实验平台是试验研究的基础，目前用于试验的缺陷电缆主要来源于退役的故障电缆，而故障电缆数量较少且无法确定电缆内部缺陷的严重程度，因此急需一种能在新电缆中制造缓冲层缺陷的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，包括，
[0007]根据预设缺陷长度，向相应长度的电缆段缓冲层注入适量的水；
[0008]对注水后的电缆进行若干次电流热效应处理，获得缓冲层缺陷的电缆；其中，每次电流热效应处理的过程为：
[0009]向注水后电缆的导体加载电流，直到达到预设时间；
[0010]响应于电流断开后导体温度恢复至电流加载之前，测量缓冲层湿度；
[0011]响应于缓冲层湿度在预设范围内，则一次电流热效应处理结束，否则继续加载预设时间的电流，直到缓冲层湿度在预设范围内。
[0012]根据预设缺陷长度，在相应长度的电缆段开设若干注水孔和湿度测量孔；通过连通注水孔的注水装置，向该电缆段缓冲层注入适量的水；通过嵌入湿度测量孔的湿度测量装置，测量缓冲层湿度；其中，注水孔和湿度测量孔的底端到达缓冲层。
[0013]向电缆段缓冲层注水的量为，
[0014][0015]其中，V为注水量，r1、r2分别为电缆铝护套内径和缓冲层外径，L为预设缺陷长度。
[0016]对注水后的电缆进行若干次电流热效应处理，对注水孔和湿度测量孔进行修补，获得缓冲层缺陷的电缆。
[0017]剥离电缆两端导体的所有外层结构，通过与导体连接的电流源向导体加载电流，
通过与导体连接的温度测量装置测量导体温度。
[0018]在加载电流的过程中，周期性的测量导体温度，根据导体温度调整电流大小，使导体温度不超过阈值。
[0019]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术对注水后的电缆进线电流热效应处理，可在电缆中制造缓冲层缺陷，能为研究电缆缓冲层缺陷发展机理提供足够的缺陷电缆样本，对于电缆缓冲层烧蚀问题的研究具有重要意义。
附图说明
[0020]图1为电缆的结构图；
[0021]图2为开孔的示意图；
[0022]图3为注水的示意图；
[0023]图4为加载电流的示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0025]一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1，根据预设缺陷长度，向相应长度的电缆段缓冲层5注入适量的水；
[0027]步骤2，对注水后的电缆进行若干次电流热效应处理，获得缓冲层5缺陷的电缆；其中，每次电流热效应处理的过程如下：
[0028]1)向注水后电缆的导体1加载电流，直到达到预设时间；
[0029]2)响应于电流断开后导体1温度恢复至电流加载之前，测量缓冲层5湿度；
[0030]3)响应于缓冲层5湿度在预设范围内，则一次电流热效应处理结束，否则继续加载预设时间的电流，直到缓冲层5湿度在预设范围内。
[0031]在上述方法中，对电缆进线注水、加载电流、测量温度的方法有多种，下面以最简单的实施方法为例：
[0032]制作缓冲层5缺陷的电缆采用新的电缆，电缆的结构如图1所示，从内向外依次为导体1、导体屏蔽层2、主绝缘层3、绝缘屏蔽层4、缓冲层5、铝护套6和外保层7，电缆制作完成后无其他缺陷，便于电缆缓冲层5烧蚀问题的研究。
[0033]根据预设缺陷长度L，在电缆上选择相应长度的段，在该段电缆上开设若干注水孔8和湿度测量孔9，注水孔8和湿度测量孔9均穿过外保层7和铝护套6，底端到达缓冲层5；其中，注水孔8用以向缓冲层5注入适量的水，即通过连通注水孔8的注水装置，向该电缆段缓冲层5注入适量的水；湿度测量孔9用以测量缓冲层5湿度，即通过嵌入湿度测量孔9的湿度测量装置(一般为湿度计)，测量缓冲层5湿度。
[0034]如图2所述，在电缆上开设两个注水孔8和两个湿度测量孔9，孔径为1cm，两个注水孔8位于该段电缆的两端，相邻两孔的间距一致，均为L/3。
[0035]如图3所示，注水装置包括两根6cm的铜管10，铜管10嵌入注水孔8并焊接，铜管10通过PVC软管连接水泵11，通过水泵11实现注水。注水的两与缺陷长度L相关，具体公式如下：
[0036][0037]其中，V为注水量，r1、r2分别为电缆铝护套6内径和缓冲层5外径，L为预设缺陷长度。
[0038]如图4所示，剥离电缆两端导体1的所有外层结构，通过与导体1连接的电流源向导体1加载电流，通过与导体1连接的温度测量装置测量导体1温度；其中电流源为电流发生器12，温度测量装置包括与导体1贴靠的热电偶13和与热电偶13连接的热电偶测温仪14。
[0039]启动电流发生器12，向注水后电缆的导体1加载1200A的电流，直到达到预设时间，其中预设时间为12小时，在加载电流的过程中，周期性(1小时一次)的测量导体1温度，根据导体1温度调整电流大小，使导体1温度不超过阈值，阈值为90℃，确保干燥操作不会对电缆的性能造成影响，若导体1温度超过了90℃，则减小导体1中施加的电流。
[0040]加载电流12小时后，停止电流发生器12，等导体1温度恢复到电流加载前的温度时，使用湿度计对电缆缓冲层5区域的湿度进行测量，并与施加电流前的湿度值进行对比，如果两个湿度测量孔9中的湿度测量结果均在施加电流前湿度值的5％之内，则表明电缆内部已经完全干燥完毕，否则，继续进行施加12h电流的操作，直至湿度达到要求。
[0041]为了使电缆内部的缓冲层5缺陷足够明显，需要重复电流热效应处理，在多次注水干燥的循环操作过程中，铝护套6会与缓冲层5阻水粉发生应，进而在电缆内部形成缓冲层5缺陷。在完成缓冲层5缺陷制造后，对注水孔8和湿度测量孔9进行修补，具体为：将铜管10移除，并使用焊锡将铝护套6上的小孔修补完整，并使用环氧泥修补外护层破损处。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，其特征在于：包括，根据预设缺陷长度，向相应长度的电缆段缓冲层注入适量的水；对注水后的电缆进行若干次电流热效应处理，获得缓冲层缺陷的电缆；其中，每次电流热效应处理的过程为：向注水后电缆的导体加载电流，直到达到预设时间；响应于电流断开后导体温度恢复至电流加载之前，测量缓冲层湿度；响应于缓冲层湿度在预设范围内，则一次电流热效应处理结束，否则继续加载预设时间的电流，直到缓冲层湿度在预设范围内。2.根据权利要求1所述的一种利用电流热效应制造电缆缓冲层缺陷的方法，其特征在于：根据预设缺陷长度，在相应长度的电缆段开设若干注水孔和湿度测量孔；通过连通注水孔的注水装置，向该电缆段缓冲层注入适量的水；通过嵌入湿度测量孔的湿度测量装置，测量缓冲层湿度；其中，注水孔和湿度测量孔的底端到达缓冲层。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽斌，陈杰，曹京荥，王永强，李鸿泽，赖庆波，刘刚，李陈莹，谭笑，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司华南理工大学江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：