本发明专利技术涉及一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，属于电力电缆生产工业、电力电缆运行维护领域，包括修复液注入及加压单元、装置固定单元、实时评估检测单元；本装置可充分模拟实际电缆中不同修复材料对水树枝修复、电树枝抑制的过程，进一步明确出不同材料的修复效果，本装置进行电缆样品修复液注入的原理与实际工程中完整电缆的修复液注入原理类似，可模拟实际电缆注入修复液的修复过程，同时可观察水树、电树的生长情况以及修复液的修复效果。本发明专利技术装置结构新颖，无需依赖复杂部件，对电缆材料的试验需求量低，解决现有电缆外注入修复工艺下试验模拟、实时测试表征的问题，具有较高的工程研究价值，助力于提高电缆工业的经济价值。缆工业的经济价值。缆工业的经济价值。
【技术实现步骤摘要】
电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置及其用于绝缘修复评估的方法
[0001]本专利技术属于电力电缆生产工业、电力电缆运行维护领域，涉及一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置及其用于绝缘修复评估的方法。
技术介绍
[0002]随着全球经济的迅猛发展，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆因其可靠的电气、机械性能，已经在我国得到广泛应用。但由于早期投入使用的电缆在生产制造、安装运维方面存在较多缺陷，这些缺陷往往会导致电缆内部水树和电树的产生。交联聚乙烯电力电缆长期运行在高温多湿的环境下，在水分与电场长期作用下将形成不同程度的水树，随着水树生长到一定程度极易形成电树并导致绝缘击穿。但若将早期埋入的电缆进行大规模的更换，将会产生巨大的工程量和巨额的费用。因此，能够直接对电缆有缺陷的地方进行修复，延长电缆使用寿命，具有十分重要的意义。
[0003]即使将早期投入使用的交联聚乙烯电缆更换成最新的抗水树电缆，能在一段相对更长的时间内抑制水树的产生，但是随着运行年限的增加，其抗水性能减弱，水树的产生与发展在所难免。因此，推进电缆修复技术的研究是解决电缆绝缘劣化的最佳方法。
[0004]目前，针对电缆修复的研究实验基本以对不同电缆段注入修复液再对比的方法为主。但在实验室环境下，对某单个缺陷进行针对性修复研究时，若使用较长电缆段作为实验样品，不仅会浪费电缆材料，也会浪费修复液。并且因制备工艺的差异无法保证不同电缆段间隙体积完全相同，这时将会影响实验结果。同时，目前针对电缆在线修复的研究主要集中在修复液停电注入后的参数带电测量，而忽略了对电缆在带电状态下修复效果的研究，因此，研究一种电力电缆外注入下绝缘修复的在线模拟试验装置，并将其用于绝缘修复实时评估的方法，为电缆修复基料的研制、实验模拟、性能评估提供方法，具有较高的工程研究意义，可助力于延长电缆寿命创造出更高的社会经济价值。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种弥补现有研究的不足而提供的一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置及其用于绝缘修复评估的方法，其特点在于不仅可以模拟制备电缆的水树、电树缺陷，同时可以实现电缆老化样品在线修复，并能实时评估修复液的修复效果，为修复液对电缆水树修复及电树抑制的研发提供了技术支持，获得更准确的修复液离线、在线修复效果以及修复中电缆各性能参数指标。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，包括修复液注入及加压单元、装置固定单元、实时评估检测单元；
[0008]所述修复液注入及加压单元包括用于存储修复液的修复液储存罐和充气泵，在所述修复液储存罐上方设有进出气口、阀门和压力传感器；在所述修复液储存罐正下方设有
通孔，连接有液体流出管道，所述液体流出管道底部设有金属凸起，用于固定电缆样品；所述充气泵连接进出气口，通过阀门和压力传感器调节修复液储存罐内的压力大小；
[0009]所述装置固定单元包括连接在所述修复液储存罐底部两侧的立柱，以及穿过所述立柱的横向支架，所述横向支架中心设有螺纹孔；还包括螺杆，所述螺杆穿过横向支架的螺纹孔，在所述螺杆上端固定有底座，所述底座上方连接有一个环形金属板，在所述环形金属板上方设有圆形透明板，用于放置电缆样品，在所述电缆样品上方还设有环形透明板，用于与液体流出管道接触；
[0010]所述实时评估检测单元包括设置在底座与环形金属板之间的显微镜，所述显微镜连接电脑，用于观察圆形透明板上的电缆样品，实时跟踪和评估修复液对老化电缆的修复效果。
[0011]进一步，所述实时评估检测单元还包括测量仪表外接口，用于接入绝缘电阻测量表和介损仪，测量修复过程中电缆的电气性能参数。
[0012]进一步，所述修复液储存罐底部设有密封圈，在圆形透明板上还设有固定装置和螺母，用于通过旋转螺母，固定电缆样品，所述固定装置底部设有橡胶环。
[0013]进一步，所述底座上与电缆样品接触的面附有化学性质不活泼的材料，所述固定装置上也设有化学性质不活泼的材料。
[0014]进一步，所述电缆样品中插有针电极，通过导线连接电源，所述液体流出管道的金属凸起作为金属接地端。
[0015]另一方面，本专利技术提供一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验方法，包括以下步骤：
[0016]S1：将去除缆芯和外绝缘的电缆薄片作为电缆样品，所述电缆样品中间留有圆形孔洞，将电缆样品放置于圆形透明板和环形透明板之间，利用罐体底部液体流出管道的金属凸起固定位置；
[0017]S2：旋转螺杆，调整底座的高度直至环形透明板与罐体底部的密封圈紧密连接，旋转固定装置的螺母使电缆样品固定在罐子底部；
[0018]S3：配置修复液，将修复液注入修复液储存罐中，然后密封修复液储存罐，使修复液通过修复液储存罐下方的液体流出管道与电缆样品接触；
[0019]S4：通过进出气口与充气泵连接，向修复液储存罐内部加压并通过压力传感器观察压力大小，达到需要的压力值时关闭阀门，利用电缆样品内外压力差使修复液由内至外渗透进电缆样品内部并扩散，对电缆样品内部缺陷进行修复。
[0020]进一步，在修复前，先对未注入修复液的完整电缆样品进行红外检测，在修复完成后再次对电缆样品进行红外检测，从而进行修复前后对比。
[0021]进一步，在步骤S2中，还包括：在电缆样品上插入针电极，通过连接导线将电源高电极与所述针电极相连，电缆样品与金属凸起接触，接地作为低压端；然后进行电缆样品的电树和水树缺陷的模拟制备；
[0022]其中所述电树缺陷的模拟制备为：加压并打开电源，通电使电缆样品处于带电状态，通过显微镜跟踪观察样品中电树的生长过程，完成缺陷模拟制备后断开电源；
[0023]所述水树缺陷的模拟制备为：向修复液储存罐中注入水后加压并打开电源，通电使电缆样品处于带电状态，通过显微镜跟踪观察样品中水树的生长过程，完成缺陷模拟制
备后断开电源。
[0024]进一步，在步骤S3中，根据拟研究的电缆水树电树现象来配制相关修复液，在步骤S4中，还通过显微镜观察老化电缆中水树的修复效果，并通过外接口接入绝缘电阻表和介损仪测量相关电气参数。
[0025]进一步，在步骤S4后，还包括：修复实验完成后，关闭电源确保设备安全放电后打开阀门，倒出修复液再取下样品，将样品进行红外检测及XDR测试并将所有试验数据传入试验数据管理平台进行后续分析，所述分析包括：对比不同压力下修复液的扩散速度，探讨不同修复液对修复效果的影响，获得更优的修复技术参数。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027]1、本专利技术可用于实验室环境下电缆样品的缺陷制备并实时观察水树和电树的生长情况，同时本专利技术可以模拟实验室环境下电缆样品的离线修复过程，方便观察不同修复液的离线修复效果；
[0028]2、本专利技术实现了在实验室环境下带电电缆的水树修复及电树抑制，模拟了实际工程中电缆在线状态下修复液从缆芯注入，由内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，其特征在于：包括修复液注入及加压单元、装置固定单元、实时评估检测单元；所述修复液注入及加压单元包括用于存储修复液的修复液储存罐和充气泵，在所述修复液储存罐上方设有进出气口、阀门和压力传感器；在所述修复液储存罐正下方设有通孔，连接有液体流出管道，所述液体流出管道底部设有金属凸起，用于固定电缆样品；所述充气泵连接进出气口，通过阀门和压力传感器调节修复液储存罐内的压力大小；所述装置固定单元包括连接在所述修复液储存罐底部两侧的立柱，以及穿过所述立柱的横向支架，所述横向支架中心设有螺纹孔；还包括螺杆，所述螺杆穿过横向支架的螺纹孔，在所述螺杆上端固定有底座，所述底座上方连接有一个环形金属板，在所述环形金属板上方设有圆形透明板，用于放置电缆样品，在所述电缆样品上方还设有环形透明板，用于与液体流出管道接触；所述实时评估检测单元包括设置在底座与环形金属板之间的显微镜，所述显微镜连接电脑，用于观察圆形透明板上的电缆样品，实时跟踪和评估修复液对老化电缆的修复效果。2.根据权利要求1所述的电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，其特征在于：所述实时评估检测单元还包括测量仪表外接口，用于接入绝缘电阻测量表和介损仪，测量修复过程中电缆的电气性能参数。3.根据权利要求1所述的电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，其特征在于：所述修复液储存罐底部设有密封圈，在圆形透明板上还设有固定装置和螺母，用于通过旋转螺母，固定电缆样品，所述固定装置底部设有橡胶环。4.根据权利要求1所述的电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，其特征在于：所述底座上与电缆样品接触的面附有化学性质不活泼的材料，所述固定装置上也设有化学性质不活泼的材料。5.根据权利要求1所述的电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验装置，其特征在于：所述电缆样品中插有针电极，通过导线连接电源，所述液体流出管道的金属凸起作为金属接地端。6.一种基于权利要求1
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5任一所述模拟试验装置的电力电缆外注入下绝缘修复的模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将去除缆芯和外绝缘的电缆薄片作为电缆样品，所述电缆样品中间留有圆形孔洞，将电缆样品放置于圆形透明板和环...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳希，周湶，郑佳佳，姜茜，陈伟根，李剑，王有元，杜林，王飞鹏，谭亚雄，万福，黄正勇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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