欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2021104006098
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.交联聚乙烯电缆绝缘低频介质损耗解耦的快速诊断方法,其特征在于:包括下述步骤:(1)首先测量电缆的极化电流值;

(2)再通过扩展Debye模型进行时频域转换,将被测的极化电流值迅速转换成相对应的频域下的介电参数,并得到XLPE电缆绝缘整体介质损耗因数tanδ;

(3)在此基础上对整体介质损耗因数拆分得到电导损耗与极化损耗,通过扩展Debye模型上表征水树缺陷引起的极化支路提取出因水树缺陷造成的极化损耗tanδp3;

(4)通过对比在峰值频率附近tanδp3值的大小判断电缆老化状态;

所述步骤(2)的具体方法为:

利用扩展Debye模型,用多条电阻‑电容串联支路分别表征不同类型的极化过程;扩展Debye模型中三支路分别代表着等效XLPE电缆绝缘内部包含的三种极化过程,在三阶模型中,C0表示电缆绝缘体电容;R0表示电缆泄露电阻;R1、C1为表示电缆绝缘材料体极化的支路参量;R2、C2为表示表征无定形与晶体界面极化的支路参数;R3、C3为表示表征水树缺陷引起的极化支路参数;

复电容C(ω)可通过扩展Debye模型中的三支路计算得到:C表示复电容,C′表示复电容实部,C″表示复电容虚部,j为虚数单位,整体介质损耗因数根据复电容的虚、实部之比可得:在步骤(3)中所述对整体介质损耗进行拆分得到极化损耗部分,基于扩展Debye模型的解耦方法,首先得到电导损耗表达式:当绝缘部分施加正弦电压U(ω),流过电缆绝缘部分的电流可表示为:I(ω)=jω[C'(ω)‑jC”(ω)]U(ω)=jωCa[ε'(ω)‑jε”(ω)]U(ω)式中Ca为电缆绝缘的真空几何电容,U(ω)为正弦电压,I(ω)为正弦电流,j为虚数单位,ω为角频率,C′为复电容实部,C″为复电容虚部,ε′为复介电常数实部,ε″为复介电常数虚部;

复介电常数的实部与虚部可表示为:

在ωRiCi<<1及C0>>Ci时,

复介电常数可表示为 式中εr为电缆绝缘的相对介电常数;

式中d为电缆绝缘的厚度;s为电缆绝缘的面积;σ0为电缆绝缘的电导率;电缆绝缘的真空几何电容Ca和泄露电阻R0可由电缆的实际参数表示为:式中a和b为电缆内外导体的半径;l为电缆长度;σ0为电缆绝缘的电导率因此基于扩展德拜模型的电导损耗可进一步表示为:极化损耗部分为电缆绝缘整体介质损耗因数减去电导损耗部分,电缆绝缘整体介质损耗因数可表示为:

2.如权利要求1所述的交联聚乙烯电缆绝缘低频介质损耗解耦的快速诊断方法,其特征在于,在步骤(4)中,水树缺陷造成的极化损耗tanδp3的大小与电缆水树老化状态之间的关系为:在峰值频率附近所述的极化损耗tanδp3的数值越大,则电缆水树老化程度越严重。