一種用于xlpe電纜極化電流測量的防泄漏環(huán)及其防泄漏方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微弱信號測量領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于XLPE電纜極化電流測量的防泄漏環(huán)及其防泄漏方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交聯(lián)聚乙稀(Crosslinked Polyethylene，XLPE)電纜由于其優(yōu)良的機械性能和電氣性能，被廣泛應(yīng)用于輸電線路。電纜絕緣老化狀況及剩余壽命直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以發(fā)展XLPE電纜絕緣診斷技術(shù)對于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重大意義。
[0003]目前國內(nèi)外關(guān)于電纜的絕緣診斷方法進行了大量的研究，其中PDC(Polarizat1nand Depolarizat1n Current, PDC)法作為一種有效的檢測電氣設(shè)備老化的測試方法，具有測量回路簡單、電源容量小、無損檢測等優(yōu)點，且能夠從老化機理的層面深刻反映出設(shè)備的老化信息。然而PDC法在測量電纜極化電流時，由于所測電流十分微弱，達到pA級，因此不可避免地會遇到泄漏和干擾問題，并且受溫度，濕度，材料等多種因素影響，使測量電路容易產(chǎn)生量級可以和極化電流相比的泄漏電流，嚴重影響測量的準確性。
[0004]在極化電流測量時，電纜芯線相對金屬屏蔽層為高壓端，不僅會產(chǎn)生軸向的極化電流，而且會產(chǎn)生沿絕緣表面的泄漏電流，而當沿面泄漏電阻與絕緣電阻相比擬時，產(chǎn)生的沿面泄漏電流將會對極化電流的準確測量產(chǎn)生很大干擾，特別是在現(xiàn)場測試條件下，由于現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，沿面可能存在污穢，水等各種因素使沿面泄漏電阻急劇減小，導(dǎo)致沿面泄漏電流增大。因此必須采取有效的防泄漏措施來排除沿面泄漏電流的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種用于電纜測量的防泄漏環(huán)，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中沿面泄漏電流對極化電流測量造成的干擾問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種用于XLPE電纜極化電流測量的防泄漏環(huán)，防泄漏環(huán)用于固定于待測電纜兩端的預(yù)留沿面上，并通過導(dǎo)線將防泄漏環(huán)連接至電源回流側(cè)，工作時，沿面泄漏電流通過防泄漏環(huán)流回電源端而不經(jīng)過電流測量模塊，從而對極化電流的測量不產(chǎn)生影響；所述防泄漏環(huán)包括為彎曲的金屬銅條，所述金屬銅條的長度為[π X (D+dX2)+30]mm,D為電纜線芯直徑，d為絕緣厚度。
[0007]本發(fā)明提供的基于極化電流法的電纜防泄漏環(huán)中，測量交聯(lián)聚乙烯電纜樣品的極化電流時，能夠使電纜沿面泄漏電流不經(jīng)過電流測量模塊而直接流回電源側(cè)，避免了沿面泄漏電流對極化電流測量的影響，使測量結(jié)果更加準確。防泄漏環(huán)的結(jié)構(gòu)和制作方法簡單，既適用于實驗室的簡易測量，也適用于現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境下的測量，且防泄漏環(huán)的尺寸能夠根據(jù)不同電纜型號進行調(diào)整，具有靈活性。
[0008]更進一步地，在金屬銅條的兩端邊沿處設(shè)置有空洞，當兩端的孔洞對齊時，通過螺栓和螺母將其固定。
[0009]更進一步地，采用兩端帶有銅鼻的導(dǎo)線將兩端的防泄漏環(huán)連接至電源回流側(cè)。選用兩端帶有銅鼻的導(dǎo)線繞過電流測量模塊將兩端的防泄漏環(huán)連接至電源回流側(cè)，則沿面泄漏電流通過防泄漏環(huán)流回電源端而不經(jīng)過電流測量模塊，從而對極化電流的測量不產(chǎn)生影響。
[0010]更進一步地，金屬銅條的寬度為15mm，厚度為2mm，在距離金屬銅條兩端邊沿5mm處各鉆一個直徑為5mm的孔洞。
[0011]直流高壓電源的高壓輸出端與電纜樣品的導(dǎo)體線芯連接，產(chǎn)生了極化電流和沿面泄漏電流。兩端防泄漏環(huán)相互連接使沿面泄漏電流不經(jīng)過電流測量模塊而直接流回電源側(cè)，避免沿面泄漏電流對極化電流測量的影響。電流測量模塊測量極化電流而不包含沿面泄漏電流
[0012]本發(fā)明還提供了一種用于XLPE電纜極化電流測量的防泄漏方法，包括下述步驟:
[0013](1)將如上所述的防泄漏環(huán)分別安裝在電纜兩端的預(yù)留沿面上；
[0014](2)采用兩端帶有銅鼻的導(dǎo)線將位于電纜兩端的防泄漏環(huán)連接至電源回流側(cè)；
[0015](3)將直流高壓電源的高壓輸出端與電纜的導(dǎo)體線芯連接后，產(chǎn)生了極化電流和沿面泄漏電流；電纜兩端的沿面泄漏電流通過相互連接的防泄漏環(huán)直接流回電源側(cè)而不經(jīng)過電流測量模塊，電流測量模塊只測量極化電流而不包含沿面泄漏電流，從而防止沿面泄漏電流對極化電流測量的影響。
[0016]本發(fā)明將防泄漏環(huán)套在電纜兩端的預(yù)留沿面上，采用螺栓和螺母進行固定，選用兩端帶有銅鼻的導(dǎo)線繞過電流測量模塊將兩端的防泄漏環(huán)連接至電源回流側(cè)，則沿面泄漏電流通過防泄漏環(huán)流回電源端而不經(jīng)過電流測量模塊，從而對極化電流的測量不產(chǎn)生影響。本發(fā)明中的防泄漏環(huán)能夠有效防止沿面泄漏電流對極化電流測量的影響，且制作方法簡單，既適用于實驗室的簡單測量，也適用于現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境下的測量。防泄漏環(huán)的尺寸能夠根據(jù)不同型號的電纜進行調(diào)整。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的極化電流測量原理示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的加裝防泄漏環(huán)排除沿面泄漏電流干擾的原理示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的防泄漏環(huán)的材料選取示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實例提供的防泄漏環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實例提供的電纜加裝防泄漏環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]本發(fā)明提供的防泄漏環(huán)的設(shè)計步驟如下:針對測量的交聯(lián)聚乙烯電纜，剝離電纜兩端的金屬屏蔽層和外半導(dǎo)體層作為電纜預(yù)留沿面，選取寬度為15mm，厚度為2mm的金屬銅條，其長度根據(jù)電纜線芯直徑及絕緣層厚度進行選取。設(shè)電纜線芯直徑為D mm,絕緣厚度為d mm，再考慮30mm的裕度，則選取金屬銅條的長度為[π X (D+dX2)+30]mm。在距離金屬銅條兩端邊沿5mm處各鉆取一個直徑為5mm的孔洞，將金屬銅條彎曲至兩端的孔洞對齊，形成一個銅環(huán)，即是防泄漏環(huán)。