【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备测试领域，特别是一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法。
技术介绍
1、随着新能源开发的不断深入以及各地用电需求的复杂多样性，对作为电力调度重要载体的电缆提出了更高的要求。保证电缆绝缘性能，提高绝缘层的安全可靠性是电缆制造和运行的基础。绝缘层内，目前常用的xlpe通过交联剂完成交联，其内会残存交联副产物，其含量虽低，但会影响电缆绝缘的安全可靠性。目前，对于挤出电缆内交联副产物采取脱气处理可以提高电缆绝缘性能，但脱气情况很难在无损情况下进行判定，这大大提高了电缆制造的工业成本和不确定性。目前常用红外光谱、直流电导率、空间电荷、气相色谱等方法对副产物进行含量判定。除了常见的化学测试手段外，利用宽带介电频谱也是探究电缆绝缘效果的重要手段。刘英等基于介电频谱提出关于电缆老化的评估方法。由于0.1hz至高频范围的检测方式不足以展示副产物的存在，故如何确定副产物含量和电气性能的影响目前还没有相关的研究。以上方法虽然可以完成对电缆脱气效果的评价，但是都对电缆产生了破坏。希望建立一种表征副产物含量的定量评价方法，能在无损情况下评估电缆的脱气情况，并且利用特低频域展示副产物在电缆绝缘层中的影响。
2、在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，在不破坏整体电缆、在线对高压电
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现，一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法包括：
3、步骤1：高压电缆设于脱气室中，在恒温下对高压电缆进行切割、清理与接线以测试电流，其中，高压电缆的铜导体连接高压极，周向剥除高压电缆的外屏蔽层形成隔开的间隔外屏蔽层以连接屏蔽极并接地，设于间隔外屏蔽层之外的外屏蔽层的铜带连接测量极；
4、步骤2：测试高压电缆绝缘层电流获得测试结果，所述测试结果包括多组测试电流及其测试时间、测试电压和测试频率；
5、步骤3：根据测试结果进行三指数拟合，其中，拟合函数为：
6、
7、其中：
8、i为测试电流，a；t为测试时间，s；i0为稳定时的稳态电流，a，取测试1h后最后一分钟电流测试结果的平均值，代表极化结束后的稳态电流；ai为包含极化程度的极化参数，a；τi为包含极化时间的极化参数，代表不同的松弛类型，s；
9、步骤4：利用拟合连续函数及对应测试时间与测试频率，得到极化参数在固定频段的值，其表达式如下所示：
10、
11、其中：
12、ε′为相对介电常数实部在特低频段不同频率下的值；
13、ε″为相对介电常数虚部在特低频段不同频率下的值，去除电导损耗的影响；
14、ε∞为稳态时相对介电常数实部对应频率下的值；
15、c0为测试电缆的电容值，f；
16、uc为测试电压，v；
17、ω为角频率，rad/s；
18、步骤5：随着脱气进行发生改变，对不同阶段所述极化参数进行记录，p、q为脱气因数，其表达式为：
19、
20、其中：
21、ε′(0)为脱气0天相对介电常数实部在特低频段最大值；
22、ε″(0)为脱气0天相对介电常数虚部在特低频段最大值；
23、ε′(n)为脱气n天相对介电常数实部在特低频段最大值；
24、ε″(n)为脱气n天相对介电常数虚部在特低频段最大值；
25、当p、q小于0.3时，副产物含量达到合格范围。
26、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，步骤1中，脱气室中温度设置为70-90℃。
27、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，步骤1中，接线前，铜导体使用丙酮处理阻水胶，并打磨氧化层后进行接线。
28、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，使用非金属架将待测电缆整体抬高，离地10cm以上，避免与脱气室地面及金属设备直接接触。
29、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，步骤2中，测试电流每秒进行记录，每次测试进行1-3h，测试时间内温度波动小于±1℃，电流测试时同时记录室外温度、湿度与脱气时间。
30、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，步骤4中，固定频段涵盖10-5-1hz频段。
31、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，步骤4中，特低频段为10-2-10-4hz频段。
32、所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法中，拟合结果中稳态电流i0与电流测试1h后结果对比，其比值c代表拟合与实际结果的贴近程度：
33、
34、其中：
35、i60为测试1h最后一分钟测试电流的平均值，a，
36、c为0.7-1.2则认为拟合处于合理范围。
37、和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术利用电缆充电电流进行三指数拟合，然后通过拟合参数的傅里叶变化绘制xlpe中副产物的特低频极化响应频谱，建立副产物的量效关系，并通过不同频率极化产生的原因，利用e′和ε″表征副产物参与含量，通过测试前期与后期的参数变化比例判定脱气是否达标。该方提出了全尺寸电缆的脱气情况评估的无损检测方法，帮助电缆生产后提高稳定性、安全性，并有效控制时间达到节约成本的目的，实时监测绝缘内部副产物残留含量，明确脱气效果的评估方法，不仅可以节约脱气时间，减少处理成本，也能提高热处理的安全可靠性。
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1.一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，其包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，优选的，步骤1中，脱气室中温度设置为70-90℃。
3.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，步骤1中，接线前，铜导体使用丙酮处理阻水胶，并打磨氧化层后进行接线。
4.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，使用非金属架将待测电缆整体抬高，离地10cm以上，避免与脱气室地面及金属设备直接接触。
5.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，步骤2中，测试电流每秒进行记录，每次测试进行1-3h，测试时间内温度波动小于±1℃，电流测试时同时记录室外温度、湿度与脱气时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，固定频段涵盖10-5-1Hz频段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，特低频段为10-2-10
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拟合结果中稳态电流I0与电流测试1h后结果对比，其比值c代表拟合与实际结果的贴近程度，C为0.7-1.2则认为拟合处于合理范围。
...【技术特征摘要】
1.一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，其包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，优选的，步骤1中，脱气室中温度设置为70-90℃。
3.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，步骤1中，接线前，铜导体使用丙酮处理阻水胶，并打磨氧化层后进行接线。
4.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘层内副产物残留含量无损测量方法，其特征在于，使用非金属架将待测电缆整体抬高，离地10cm以上，避免与脱气室地面及金属设备直接接触。
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟力生，刘康鸿，李飞，高景晖，吴永昊，李文鹏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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