6kV到35kV风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法与流程

文档序号:16145275发布日期:2018-12-05 16:10阅读:549来源:国知局

本发明涉及电线电缆测试技术领域,具体来说,涉及一种6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法。

背景技术

到2010年底,全球风电装机容量已达到2亿千瓦,已有100多个国家开始发展风电,装机容量超过100万千瓦的国家有20个,风电在全球的普及程度迅速提高。我国除台湾外累计风电装机容量已达4400万千瓦,已成为装机容量世界第一的风电大国。2010年,我国风电机组制造能力已突破2000万千瓦,掌握了兆瓦级以上风电机组制造技术,部分企业3mw以上大型风电机组也开始规模化生产,标志着我国风电制造业开始向大型化、规模化迈进。

额定电压1.8/3kv及以下风力发电用耐扭曲软电缆的中国国家标准已于2013年发布实施。该标准所涉及的电缆电压等级是1.8/3kv及以下,通常适合2.5mw及以下功率风力发电机使用。额定电压3.6/6kv至26/35kv风力发电用耐扭曲软电缆的中国国家标准已于2017年发布实施。该标准所涉及的电缆电压等级是3.6/6kv至26/35kv,通常适合3mw及以上功率风力发电机使用。

3mw以上的大功率风机与2.5mw以下功率的风机对于电缆要求的最大区别在于,大功率风机的变压器在塔桶顶端,因此输送电功率的耐扭电缆的电压等级一般为6kv~35kv。该电缆产品无论从技术含量上还是从对风机的安全性上,与2.5mw以下风机所配套的1.8/3kv的电缆相比,都要求更高。而耐扭转性能,是风力发电用耐扭曲软电缆的核心性能指标。

目前发布的额定电压3.6/6kv至26/35kv风力发电用耐扭曲软电缆的中国国家标准,其关于电缆耐扭转性能的检测方法,仍沿用1.8/3kv风力发电用耐扭曲软电缆的中国国家标准检验方法。这种检测方法已不符合实际情况,实际应用中,3.6/6kv至26/35kv中压风能电缆的自重很大,在扭转过程中没有负重是无法模拟实际运行状况的。且原检测方法需样品12米,中压风能电缆造价成本很高,对于生产企业测试也是一种负担。



技术实现要素:

针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出一种6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法,能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法,包括如下步骤:

s1:从被试电缆上截取至少3米长的电缆样品,进行初始测试;

s2:利用初始测试合格的样品进行温度处理,具体为:

s2.1:将初始测试合格的样品完全放置在温度可控箱体内;

s2.2:将箱体内的温度在1小时内调到电缆型号规定的试验温度;

s2.3:将试样顶端固定在扭转:装置的转轮上顺时针旋转150°后,在试验温度下放置不少于12小时;

s3:对在电缆型号规定的试验温度范围内的试样进行扭转试验,具体包括:

s3.1:在试样的下端根据电缆实际自由悬挂的长度进行配重;

s3.2:将受扭试样安装在扭转装置的正确位置,将扭转装置转轮的转速控制在360°/min~720°/min,试样受扭长度为1米,进行若干周期的扭转试验;

s4:对经过扭转试验的试样进行评定试验,判断被测电缆是否为耐扭曲软电缆。

进一步的,步骤s1中初始测量具体包括:

s1.1:检测电缆样品表面有无裂纹及扭曲现象;

s1.2:选取表面无裂纹及扭曲现象的电缆样品进行地线芯型金属屏蔽测试。

进一步的,步骤s1.2中地线芯型金属屏蔽测试是指测试电缆样品的直流电阻,阻值不超过gb/t3956—2008中相应标称截面规定阻值的电缆样品为初始测试的合格样品。

进一步的,步骤s3.1中,配重的重量至少应为40米电缆的重量。

进一步的,步骤s3.2中每一个周期的扭转试验包括:转动转轮使试样先顺时针扭转150°,然后逆时针扭转相同角度使试样恢复到初始状态,继续逆时针扭转150°后再顺时扭转相同角度使试样恢复到初始状态。

进一步的,步骤s4中的评定试验具体包括:

s4.1:检查试样表面有无裂纹及扭曲现象;

s4.2:取表面无裂纹及扭曲现象的试样进行交流电压试验;

s4.3:取步骤s4.2中所有线芯均没有击穿的试样进行局部放电测试;

s4.4:取局部放电测试合格的试样进行金属屏蔽检查,金属屏蔽检查合格的试样即为合格的耐扭曲软电缆。

进一步的,步骤s4.2中,交流电压试验具体为利用3.5u0电压在试样表面试验15分钟,其中,u0是指电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压。

进一步的,步骤s4.3中,局部放电测试是指在1.73u0电压下,检测电缆有无产生超过声明的试验灵敏度的可检测到的放电,如果没有则该电缆为局部放电测试合格的电缆。

进一步的,步骤s4.4中,金属屏蔽检查的检查对象是受扭试样的受扭长度之外的部位。

进一步的,金属屏蔽检查具体为:

s4.4.1:剥除外护套检查金属屏蔽的断丝情况,在任一横截面上断丝的根数不应超过总编织或疏绕金属丝根数的5%;

s4.4.2:取断丝情况合格的试样进行地线芯型金属屏蔽检测,具体为:测试其直流电阻,阻值不应超过gb/t3956—2008中相应标称截面规定阻值。

本发明的有益效果:本发明试验受扭转部分仅为1m左右,总试验样品仅为3m左右,大大缩小了样品长度,减小企业负担。实验过程中,模拟实际工况给样品增加负重,1米长的样品需承受至少40米长度电缆的重量,同时在负重基础上模拟相对应的低温环境条件,使电缆脆化,增加试验严格程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,根据本发明实施例所述的一种6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法,包括如下步骤:

s1:从被试电缆上截取至少3米长的电缆样品,进行初始测试;

s2:利用初始测试合格的样品进行温度处理,具体为:

s2.1:将初始测试合格的样品完全放置在温度可控箱体内;

s2.2:将箱体内的温度在1小时内调到电缆型号规定的试验温度;

s2.3:将试样顶端固定在扭转:装置的转轮上顺时针旋转150°后,在试验温度下放置不少于12小时;

s3:对在电缆型号规定的试验温度范围内的试样进行扭转试验,具体包括:

s3.1:在试样的下端根据电缆实际自由悬挂的长度进行配重;

s3.2:将受扭试样安装在扭转装置的正确位置,将扭转装置转轮的转速控制在360°/min~720°/min,试样受扭长度为1米,进行若干周期的扭转试验;

s4:对经过扭转试验的试样进行评定试验,判断被测电缆是否为耐扭曲软电缆。

在一具体实施例中,步骤s1中初始测量具体包括:

s1.1:检测电缆样品表面有无裂纹及扭曲现象;

s1.2:选取表面无裂纹及扭曲现象的电缆样品进行地线芯型金属屏蔽测试。

在一具体实施例中,步骤s1.2中地线芯型金属屏蔽测试是指测试电缆样品的直流电阻,阻值不超过gb/t3956—2008中相应标称截面规定阻值的电缆样品为初始测试的合格样品。

在一具体实施例中,步骤s3.1中,配重的重量至少应为40米电缆的重量。

在一具体实施例中,步骤s3.2中每一个周期的扭转试验包括:转动转轮使试样先顺时针扭转150°,然后逆时针扭转相同角度使试样恢复到初始状态,继续逆时针扭转150°后再顺时扭转相同角度使试样恢复到初始状态。

在一具体实施例中,步骤s4中的评定试验具体包括:

s4.1:检查试样表面有无裂纹及扭曲现象;

s4.2:取表面无裂纹及扭曲现象的试样进行交流电压试验;

s4.3:取步骤s4.2中所有线芯均没有击穿的试样进行局部放电测试;

s4.4:取局部放电测试合格的试样进行金属屏蔽检查,金属屏蔽检查合格的试样即为合格的耐扭曲软电缆。

在一具体实施例中,步骤s4.2中,交流电压试验具体为利用3.5u0电压在试样表面试验15分钟,其中,u0是指电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压。

在一具体实施例中,步骤s4.3中,局部放电测试是指在1.73u0电压下,检测电缆有无产生超过声明的试验灵敏度的可检测到的放电,如果没有则该电缆为局部放电测试合格的电缆。

在一具体实施例中,步骤s4.4中,金属屏蔽检查的检查对象是受扭试样的受扭长度之外的部位。

在一具体实施例中,金属屏蔽检查具体为:

s4.4.1:剥除外护套检查金属屏蔽的断丝情况,在任一横截面上断丝的根数不应超过总编织或疏绕金属丝根数的5%;

s4.4.2:取断丝情况合格的试样进行地线芯型金属屏蔽检测,具体为:测试其直流电阻,阻值不应超过gb/t3956—2008中相应标称截面规定阻值。

为了方便理解本发明的上述技术方案,以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

根据本发明所述的一种6kv到35kv风力发电系统用软电缆的耐扭曲检测方法,主要包括:初始测量、温度控制、扭转试验及最后的评定试验,本发明的检测方法减少了样品的长度,提高了效率;增加负重情况下进行检测,能够模拟实际工况;低温环境条件下进行检测;因此检测的结果更贴近实际情况,更能体现产品性能,测试结果更有公信力。

综上所述,本发明试验受扭转部分仅为1m左右,总试验样品仅为3m左右,大大缩小了样品长度,减小企业负担。实验过程中,模拟实际工况给样品增加负重,1米长的样品需承受至少40米长度电缆的重量,同时在负重基础上模拟相对应的低温环境条件,使电缆脆化,增加试验严格程度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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