用于10kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高電壓電纜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于1kV交聯(lián)聚乙烯電纜加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水樹(shù)是交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣發(fā)生降解的一種現(xiàn)象，它是因水分浸入XLPE絕緣層中，與電場(chǎng)共同作用而形成的樹(shù)枝狀物。水樹(shù)枝具有親水的特性，開(kāi)始時(shí)水樹(shù)枝是一些鏈狀的充水孔穴，之后逐漸形成具有親水性表面的樹(shù)枝狀細(xì)微通道，在潮濕和電應(yīng)力的作用下，幾年內(nèi)水樹(shù)枝可增長(zhǎng)到Imm左右。在電纜中，水樹(shù)出現(xiàn)的區(qū)域主要是半導(dǎo)電層與絕緣層接觸面的凸起處和絕緣層內(nèi)部缺陷(氣孔、雜質(zhì)等)處，這些地方的電場(chǎng)強(qiáng)度較高，因此容易成為水樹(shù)的引發(fā)點(diǎn)。
[0003]而電纜長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，受載流量的大小、敷設(shè)方式、環(huán)境溫度的影響，局部會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的情況，導(dǎo)致熱老化程度加劇。
[0004]同時(shí)，電纜在安裝、維護(hù)、運(yùn)行過(guò)程中受不當(dāng)?shù)臓恳?、彎曲等機(jī)械力作用，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力作用下電纜出現(xiàn)機(jī)械老化。
[0005]這三類老化是目前最為廣泛的老化類型，對(duì)于電纜的安全使用有較大的影響。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中尚缺乏對(duì)三種老化同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)備，因此本實(shí)用新型對(duì)于模擬交聯(lián)聚乙烯電纜在潮濕、過(guò)熱環(huán)境下的運(yùn)行、維護(hù)造成的水樹(shù)、熱、機(jī)械老化有著很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種用于1kV交聯(lián)聚乙烯電纜加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，老化周期短，實(shí)用性強(qiáng)，可以模擬交聯(lián)聚乙烯電纜在潮濕、過(guò)熱環(huán)境下造成的水樹(shù)、熱、機(jī)械老化，同時(shí)很好地保留電纜樣品段的完整性。
[0007]—種用于1kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)，包括環(huán)氧樹(shù)脂箱體、直流高壓源、機(jī)械臂、接地銅片、加熱板，環(huán)氧樹(shù)脂箱體其中一對(duì)向設(shè)置的兩側(cè)邊設(shè)有供電纜穿過(guò)的密封孔洞，電纜的兩端從密封孔洞露出，密封孔洞使用密封圈密封，電纜露出密封孔洞的一端將絕緣層和半導(dǎo)電層剝掉露出銅芯，直流高壓源用于與銅芯連接，環(huán)氧樹(shù)脂箱體用于灌入鹽溶液以將電纜浸沒(méi)，接地銅片一端浸入鹽溶液中，接地銅片的另一端接地，電纜浸入鹽溶液中的部分經(jīng)過(guò)扎針處理形成多個(gè)小孔，加熱板與環(huán)氧樹(shù)脂箱體連接，用于對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂箱體進(jìn)行加熱，兩個(gè)密封孔洞的外側(cè)分別設(shè)有一個(gè)機(jī)械臂，兩個(gè)機(jī)械臂分別夾住電纜露出密封孔洞的兩端，其中一端固定，另一端依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂移動(dòng)，用以彎曲電纜模擬機(jī)械老化過(guò)程。
[0008]進(jìn)一步的，直流高壓源與銅芯之間串接有水電阻。
[0009]進(jìn)一步的，環(huán)氧樹(shù)脂箱體的另一對(duì)向設(shè)置的兩個(gè)側(cè)邊由膠套進(jìn)行連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述鹽溶液為質(zhì)量百分比濃度為20%的氯化鈉溶液。
[0011]進(jìn)一步的，電纜浸入鹽溶液中的部分使用鋼針穿透半導(dǎo)電層，插入絕緣層中，之后將針頭拔出，等間距的在電纜上扎出多個(gè)小孔。
[0012]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其顯著效果在于:
[0013]本實(shí)用新型通過(guò)密封圈保證了在對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜進(jìn)行水樹(shù)枝老化過(guò)程中，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有良好的密封性能，不會(huì)造成鹽溶液的泄漏。同時(shí)著重避免了對(duì)電纜樣品段完整性的破壞;其次，通過(guò)電纜銅芯加高壓，鹽溶液接地的方法可以保證在交聯(lián)聚乙烯絕緣層形成很高的電場(chǎng)，利于水樹(shù)枝在電纜段扎針位置上的生長(zhǎng)，同時(shí)，機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)電纜彎曲功能，進(jìn)彳丁電纜的機(jī)械老化實(shí)驗(yàn);最后，加熱板可以對(duì)整體進(jìn)彳丁加熱，提供最尚110°c，一般不超過(guò)100°C的高溫，能夠有效進(jìn)行電纜的熱老化實(shí)驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型用于1kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1-直流高壓源;2-水電阻；3-機(jī)械臂;4-接地銅片;5-加熱板;6_氯化鈉鹽溶液;7-密封圈;8-環(huán)氧樹(shù)脂箱體;9-電纜;I O-密封孔洞；11-膠套。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0017]圖1所示為本實(shí)用新型用于1kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品加速水樹(shù)老化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括環(huán)氧樹(shù)脂箱體8、接地銅片4、機(jī)械臂3和加熱板5。環(huán)氧樹(shù)脂箱體8其中一對(duì)向設(shè)置的兩側(cè)邊設(shè)有密封孔洞10，密封孔洞10的尺寸根據(jù)XLPE電纜(例如圖1所示電纜9)單相樣品段的尺寸設(shè)計(jì)，同時(shí)在密封孔洞10處設(shè)置兩個(gè)密封圈7，從而起到防止環(huán)氧樹(shù)脂箱體8中的液體泄漏的目的。環(huán)氧樹(shù)脂箱體8使用環(huán)氧樹(shù)脂制成，具有耐高溫的特點(diǎn)，若使用陶瓷則較脆，使用金屬則容易出現(xiàn)放電問(wèn)題。
[0018]環(huán)氧樹(shù)脂箱體8的另一對(duì)向設(shè)置的兩個(gè)側(cè)邊由膠套11進(jìn)行連接，以防止電纜9曲率過(guò)大導(dǎo)致無(wú)法同時(shí)穿過(guò)兩個(gè)密封孔洞10的情況，通過(guò)膠套的設(shè)置，有一定曲率的電纜依然可以自由穿過(guò)，增加了可使用的電纜數(shù)量。兩個(gè)密封孔洞10的外側(cè)分別設(shè)有一個(gè)機(jī)械臂3，機(jī)械臂3用于將穿過(guò)兩個(gè)密封孔洞10的電纜9進(jìn)行彎曲。兩個(gè)機(jī)械臂3分別夾住電纜兩端，其中一端固定，另一端依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂3移動(dòng)，用以彎曲電纜，模擬機(jī)械老化過(guò)程。使用機(jī)械臂3彎曲電纜的方式可以避免常規(guī)以機(jī)加工方式掰直電纜造成的機(jī)械應(yīng)力，防止機(jī)械老化產(chǎn)生的影響。
[0019]使用時(shí)，將已扎針過(guò)的電纜9如圖1所示穿過(guò)兩個(gè)密封孔洞10，將扎過(guò)針的區(qū)域留在環(huán)氧樹(shù)脂箱體8內(nèi)部。向環(huán)氧樹(shù)脂箱體8內(nèi)灌入質(zhì)量百分比濃度為20 %的氯化鈉鹽溶液6，以完全浸泡電纜段為目的。將接地銅片4一端浸入氯化鈉溶液6中，接地銅片4的另一端接地，從而達(dá)到將氯化鈉鹽溶液6接地的目的。放入環(huán)氧樹(shù)脂箱體8中的電纜段將兩端從密封孔洞10露出，將一端的絕緣層和半導(dǎo)電層剝掉使得電纜的銅芯可以裸露出來(lái)，且盡可能將此端露出部分長(zhǎng)一些，防止發(fā)生沿面閃絡(luò)，將直流高壓源I的25kV電壓加于銅芯9上進(jìn)行促使加速水樹(shù)老化，直流高壓源I與銅芯之間串接有水電阻2，水電阻2對(duì)整個(gè)電路起保護(hù)作用。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩側(cè)的機(jī)械臂3分別夾