本實用新型涉及海底電力電纜過電壓及其保護領域，尤其指海底電力電纜過電壓及其保護試驗的驗證系統(tǒng)。

背景技術：

海底電纜是海島電網及海上風電場并網的重要輸電通道。海底電纜的距離要長于陸地電纜，導致海底電纜的等效電容大于陸地電纜，故障后暫態(tài)過程中的過電壓可能會更大。高電壓、大截面、長距離的海底電纜，與傳統(tǒng)的架空線路在運維方面有很大不同，尤其是在過電壓方面，一旦海底高壓電纜發(fā)生故障而停運，就會造成巨大的經濟損失，為此，對其進行過電壓研究就顯得非常有必要。

目前，大長度高電壓等級的海底電力電纜過電壓問題尚無系統(tǒng)地研究，僅依靠海底電力電纜本身產品質量。現(xiàn)有電纜過電壓分析及試驗都是基于產品質量檢驗與檢測，很少涉及在電力系統(tǒng)中的影響。同時，尚無海底電力電纜各種類型過電壓的仿真與試驗驗證資料。實際運行中海底電力電纜種類繁多、結構類型復雜，仿真模型較簡化，且仿真結果無對應驗證系統(tǒng)；現(xiàn)有海底電力電纜過電壓試驗僅為了產品檢測、預鑒定及交接試驗中，且完全按照試驗標準和規(guī)程，尚無針對電力系統(tǒng)中海底電力電纜過電壓及其保護特性的研究和試驗驗證系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是對現(xiàn)有技術方案進行完善與改進，提供海底電力電纜過電壓及其保護試驗的驗證系統(tǒng)，以達到方便準確驗證的目的。為此，本實用新型采取以下技術方案。

海底電力電纜過電壓及其保護試驗的驗證系統(tǒng)，其特征在于：包括用于連接海底電力電纜的水終端、直接與水終端相連的用于產生沖擊電壓的沖擊電壓試驗裝置、與水終端相連的測量系統(tǒng)及用于與水終端相連的避雷器；所述的測量系統(tǒng)包括分壓器；試驗時，海底電力電纜試樣兩端經過處理后導體接入水終端，兩端的鉛包、鎧裝均接地；沖擊電壓試驗裝置與海底電力電纜導體、分壓器相連；沖擊電壓試驗裝置制造各類過電壓波形；分壓器讀取海底電力電纜兩端過電壓波形，以驗證實際試驗中海底電力電纜過電壓特性；在海底電力電纜首端、尾端或兩端連接入避雷器，驗證各種避雷器接線方式下對海底電力電纜過電壓的保護效果。對電纜施加工頻電壓時，屏蔽層和絕緣層分界附近不僅有徑向電場分量，而且還有軸向分量，在半導電邊緣處的電場強度最高，因此采用電纜終端改善此處電場分布，否則在較低的電壓下半導電層剝切處將出現(xiàn)閃絡或擊穿；水終端作為一種優(yōu)良的試驗終端廣泛用于各種電壓等 級和導體截面電纜的電壓試驗，水終端可以改善電場分布。本技術方案接線簡單，所需設備材料較少，試驗驗證效果顯著。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特征。

沖擊電壓試驗裝置引線先接海底電力電纜導體、后接分壓器，以抑制引線電感影響。

所述的海底電力電纜的兩端均設有分壓器，所述的沖擊電壓試驗裝置設于海底電力電纜的一端。兩端均設有分壓器，可以提高驗證準確性。

有益效果：與現(xiàn)有技術背景相比，本技術方案搭建了一個海底電力電纜試驗驗證平臺，可根據要求發(fā)出各類幅值、波形的操作過電壓和雷電過電壓，驗證海底電力電纜的過電壓特性以及各種避雷器接線方式下對海底電力電纜過電壓的保護效果。本技術方案所需設備較少，接線簡單，可復制產生各種類型操作過電壓和雷電過電壓，對海底電力電纜過電壓波形及避雷器保護效果的驗證范圍廣泛、驗證效果顯著。

附圖說明

圖1是本實用新型結構原理圖。

圖中：1- 海底電力電纜 ；2-水終端；3-沖擊電壓試驗裝置；4-避雷器；5-分壓器。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。

如圖1所示，本實用新型包括用于連接海底電力電纜1的水終端2、直接與水終端2相連的用于產生沖擊電壓的沖擊電壓試驗裝置3、與水終端2相連的測量系統(tǒng)及用于與水終端2相連的避雷器4；所述的測量系統(tǒng)包括分壓器5；試驗時，海底電力電纜1試樣兩端經過處理后導體接入水終端2，兩端的鉛包、鎧裝均接地；沖擊電壓試驗裝置3與海底電力電纜1導體、分壓器5相連；沖擊電壓試驗裝置3制造各類過電壓波形；分壓器5讀取海底電力電纜1兩端過電壓波形，以驗證實際試驗中海底電力電纜1過電壓特性；在海底電力電纜1首端、尾端或兩端連接入避雷器4，驗證各種避雷器4接線方式下對海底電力電纜1過電壓的保護效果。水終端2用于改善電場分布。

為抑制引線電感影響，沖擊電壓試驗裝置3引線先接海底電力電纜1導體、后接分壓器5。

為提高驗證準確性。所述的海底電力電纜1的兩端均設有分壓器5，所述的沖擊電壓試驗裝置3設于海底電力電纜1的一端。

海底電力電纜過電壓及其保護試驗的驗證方法，包括以下步驟：

1)海底電力電纜1試樣兩端經過處理后導體接入水終端2，兩端的鉛包、鎧裝均接地；

2)沖擊電壓試驗裝置3引線先接海底電力電纜1導體、后接分壓器5，以抑制海底電力電纜1導體與分壓器5之間引線的電感影響；

3)利用沖擊電壓試驗裝置3制造各類過電壓波形；

4)利用測量系統(tǒng)讀取海底電力電纜1兩端過電壓波形，驗證實際試驗中海底電力電纜1過電壓特性；

5)在海底電力電纜1首端、末端或兩端并聯(lián)連接入避雷器4，并重復3）、4）步驟，驗證各種避雷器4接線方式下對海底電力電纜1過電壓的保護效果。

沖擊電壓試驗裝置3制造各類過電壓波形，其中各類過電壓波形來源于事先軟件仿真或者指定波形。

以上圖1所示的海底電力電纜過電壓及其保護試驗的驗證系統(tǒng)是本實用新型的具體實施例，已經體現(xiàn)出本實用新型實質性特點和進步，可根據實際的使用需要，在本實用新型的啟示下，對其進行形狀、結構等方面的等同修改，均在本方案的保護范圍之列。