一种XLPE电缆老化程度评估方法

一种xlpe电缆老化程度评估方法
技术领域
1.本发明属于电缆绝缘老化状态评估领域，具体涉及一种xlpe(交联聚乙烯)电缆老化程度评估方法。


背景技术：

2.交联聚乙烯因具有良好的电气性能和热性能，被广泛用作配网电缆绝缘层中。xlpe配网电缆在服役过程中不仅受到电、热应力的老化，同时在实际敷设过程中，受到环境的限制，电缆本体不可避免地要进行弯曲处理，电缆弯曲后，将有很大的应力作用在xlpe电缆绝缘中，长期机械作用会导致电缆绝缘性能发生快速劣化。
3.为了准确、高效、便捷地评估弯曲敷设下的xlpe电缆老化程度，减少电缆故障造成的社会影响和经济损失，亟需一种xlpe电缆老化程度评估方法，以便掌握电缆的老化程度，避免电缆进一步劣化。


技术实现要素：

4.本发明为一种xlpe电缆老化程度评估方法，用于对弯曲敷设下的xlpe电缆老化状态进行评估，具体包括以下步骤：
5.步骤1：采集电缆的宽频介电谱信息
6.对电缆进行k次宽频介电谱介质损耗角测试，将从目标海上结构物电缆中采集的离散宽频介电谱介质损耗角数据记为tanδ
(i,m)
，i表示i次宽频介电谱介质损耗角测试，0《i≤k；m表示离散宽频介电谱介质损耗角数据频率点，m∈{0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,20,100,200,500}；
7.步骤2：计算电缆松弛介电因子
8.松弛介电因子α可通过如下公式(1)计算：
[0009][0010]
步骤3：计算电缆机械损伤修正系数
[0011]
机械损伤修正系数β可通过如下公式(2)计算：
[0012][0013]
式中，d为电缆标称直径，r为电缆弯曲半径，l为电缆弯曲长度，单位：mm；
[0014]
步骤4：计算电缆机械修正—老化综合评估因子
[0015]
电缆机械修正—老化综合评估因子μ可通过如下公式(3)计算：
[0016][0017]
式中，un为待评估电缆的额定运行电压，单位：kv，in为待评估电缆的额定运行电流，单位：a；
[0018]
步骤5：基于机械修正—老化综合评估因子μ对xlpe电缆老化程度进行评估；
[0019]
本发明的有益效果在于：综合xlpe电缆介电参数与机械参数，能够准确、高效、便捷地评估弯曲敷设条件下xlpe电缆老化程度，为xlpe电缆状态检测提供技术支持，避免由于电缆老化引发动车组运行事故，减少运维成本。
附图说明
[0020]
图1为本评估方法流程图。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和具体实施过程对本发明进行进一步说明。
[0022]
图1为一种xlpe电缆老化程度评估方法流程图，由图1可知，一种xlpe电缆老化程度评估方法，包括以下步骤：
[0023]
步骤1：采集电缆的宽频介电谱信息
[0024]
对电缆进行k次宽频介电谱介质损耗角测试，将从目标海上结构物电缆中采集的离散宽频介电谱介质损耗角数据记为tanδ
(i,m)
，i表示i次宽频介电谱介质损耗角测试，0《i≤k；m表示离散宽频介电谱介质损耗角数据频率点，m∈{0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,20,100,200,500}；
[0025]
步骤2：计算电缆松弛介电因子
[0026]
松弛介电因子α可通过如下公式(1)计算：
[0027][0028]
步骤3：计算电缆机械损伤修正系数
[0029]
机械损伤修正系数β可通过如下公式(2)计算：
[0030][0031]
式中，d为电缆标称直径，r为电缆弯曲半径，l为电缆弯曲长度，单位：mm；
[0032]
步骤4：计算电缆机械修正—老化综合评估因子
[0033]
电缆机械修正—老化综合评估因子μ可通过如下公式(3)计算：
[0034][0035]
式中，un为待评估电缆的额定运行电压，单位：kv，in为待评估电缆的额定运行电
流，单位：a；
[0036]
步骤5：基于机械修正—老化综合评估因子μ对xlpe电缆老化程度进行评估；
[0037]
当时，xlpe电缆轻微老化；
[0038]
当时，xlpe电缆中度老化；
[0039]
当μ》2.5e时，xlpe电缆重度老化。


技术特征：
1.一种xlpe电缆老化程度评估方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：采集电缆的宽频介电谱信息对电缆进行k次宽频介电谱介质损耗角测试，将从目标海上结构物电缆中采集的离散宽频介电谱介质损耗角数据记为tanδ
(i,m)
，i表示i次宽频介电谱介质损耗角测试，0<i≤k；m表示离散宽频介电谱介质损耗角数据频率点，m∈{0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,20,100,200,500}；步骤2：计算电缆松弛介电因子松弛介电因子α可通过如下公式(1)计算：步骤3：计算电缆机械损伤修正系数机械损伤修正系数β可通过如下公式(2)计算：式中，d为电缆标称直径，r为电缆弯曲半径，l为电缆弯曲长度，单位：mm；步骤4：计算电缆机械修正—老化综合评估因子电缆机械修正—老化综合评估因子μ可通过如下公式(3)计算：式中，u
n
为待评估电缆的额定运行电压，单位：kv，i
n
为待评估电缆的额定运行电流，单位：a；步骤5：基于机械修正—老化综合评估因子μ对xlpe电缆老化程度进行评估；当时，xlpe电缆轻微老化；当时，xlpe电缆中度老化；当μ>2.5e时，xlpe电缆重度老化。

技术总结
本发明涉及一种XLPE电缆老化程度评估方法，包括以下步骤：采集电缆的宽频介电谱信息、计算电缆松弛介电因子、计算电缆机械损伤修正系数、计算电缆机械修正老化综合评估因子、基于机械修正老化综合评估因子对XLPE电缆老化程度进行评估。本发明的有益效果在于：综合XLPE电缆介电参数与机械参数，能够准确、高效、便捷地评估弯曲敷设条件下XLPE电缆老化程度，为XLPE电缆状态检测提供技术支持，避免由于电缆老化引发动车组运行事故，减少运维成本。减少运维成本。减少运维成本。


技术研发人员：王东阳 刘聪 穆强
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/15