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申请/专利权人：核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司

摘要：本发明属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，目的是开发一种体积小、装置简单、能有效进行XLPE快速水树老化的实验装置，该装置的老化样本主要是针对XLPE块状样本。其特征在于，它由多个老化单元并联连接组成，每个老化单元都包括一个槽型电极和一个实心电极；槽型电极底部设有接线端，电极右侧壁的上端面开设有一个安装孔，内部具有螺纹结构，电极中部有用于盛放氯化钠溶液的空腔；实心电极右壁外侧设有接线端，上方开设有一个安装孔，与槽型电极的安装孔相对设置，内部具有螺纹结构；槽型电极和实心电极通过螺钉进行连接固定，螺钉的上下两端分别安装在一个槽型电极和一个实心电极的安装孔内。

主权项：1.一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：它由多个老化单元并联连接组成，每个老化单元都包括一个槽型电极（3）和一个实心电极（5）；槽型电极（3）底部设有接线端，电极右侧壁的上端面开设有一个安装孔，内部具有螺纹结构，电极中部有用于盛放氯化钠溶液的空腔；实心电极（5）右壁外侧设有接线端，上方开设有一个安装孔，与槽型电极（3）的安装孔相对设置，内部具有螺纹结构；槽型电极（3）和实心电极（5）通过螺钉（7）进行连接固定，螺钉（7）的上下两端分别安装在一个槽型电极（3）和一个实心电极（5）的安装孔内；所述的槽型电极（3）和实心电极（5）的安装孔的半径均为1mm；所述的槽型电极（3）底部开设有带内螺纹的小孔，通过该小孔向电极空腔内部注入氯化钠溶液，注满后将铜电极（4）安装在小孔上作为高压接线端，同时也保证了密封功能。

全文数据：一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置技术领域本发明属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置。背景技术交联聚乙烯英文缩写XLPE，XLPE电力电缆具有良好的电气性能与机械性能，因此在我国城市电网中得到了广泛的应用。但是，由于早期电缆制造工艺不够成熟，在电缆生产过程中可能会在电缆绝缘层内部掺入杂质或者存在微孔，气泡等，同时在电缆储存、运输、安装与运行期间会难以避免地受到机械应力、水分、热因素等的作用，导致交联聚乙烯内部产生微小裂纹或空隙，在电场的作用下水分进入XLPE的空隙中并引发水树，影响电缆使用寿命。水树老化是电缆老化的最主要形式之一，在雷电或过电压的作用下可能发展成为电树，从而造成电缆绝缘击穿，危害电力系统安全稳定运行。因此，研究XLPE水树老化对维护电力电缆安全可靠运行具有重要意义。为了模拟XLPE在潮湿环境下的水树生长，在实验室获得水树老化样本，需要开发一种能够有效进行XLPE水树老化的实验装置。专利公布号为CN105738780A的专利中，将电缆放入两端开孔的环氧树脂箱体中，孔的大小根据3×300XLPE单相样品段设计，电缆一端处于箱体外部并裸露出缆芯，作为高压接线端。在箱体内的电缆样本段处扎有针孔，环氧树脂箱体中充满氯化钠溶液并浸没电缆样本。该方法存在以下缺点：1.一套老化装置只能针对同一截面面积的电缆样本，并且只能老化一根电缆样本；2.实验装置复杂，操作不简便。专利公布号为CN102628906A的专利中，将某一厚度的电缆切片放入特制的老化杯中，老化杯内部有用于盛放氯化钠溶液的空腔，老化杯杯口设置有一个带有电极的绝缘盖，底部设置有一个带电极的绝缘底座，将厚度为1mm的样本放在绝缘盖与绝缘底座中部。老化时，空腔中灌入氯化钠溶液并浸没绝缘盖电极，在绝缘盖与绝缘底座之间加高压交流电源。该方法需要保证绝缘底座电极与老化试样之间结合紧密，同时样本厚度较小，在老化期间容易造成绝缘击穿。发明内容针对以上技术的不足之处，本发明提供了一种体积小、装置简单、能有效进行XLPE快速水树老化的实验装置，该装置的老化样本主要是针对XLPE块状样本。本发明是这样实现的：一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，它由多个老化单元并联连接组成，每个老化单元都包括一个槽型电极和一个实心电极；槽型电极底部设有接线端，电极右侧壁的上端面开设有一个安装孔，内部具有螺纹结构，电极中部有用于盛放氯化钠溶液的空腔；实心电极右壁外侧设有接线端，上方开设有一个安装孔，与槽型电极的安装孔相对设置，内部具有螺纹结构；槽型电极和实心电极通过螺钉进行连接固定，螺钉的上下两端分别安装在一个槽型电极和一个实心电极的安装孔内。如上所述的槽型电极和实心电极的安装孔的半径均为1mm。如上所述的槽型电极的长宽高分别为80mm×5mm×5mm，槽的长宽高分别为74mm×3mm×4mm，左右侧壁沿长度均为3mm。如上所述的实心电极的长宽高分别为80mm×5mm×15mm，其右壁长为3mm，高为10mm。如上所述的槽型电极底部开设有带内螺纹的小孔，通过该小孔向电极空腔内部注入氯化钠溶液，注满后将铜电极安装在小孔上作为高压接线端，同时也保证了密封功能。如上所述的实心电极整体为“L”形，右壁外侧设有接地端。将整个老化装置放入环氧树脂槽中，老化装置铜电极作为高压接线端，并接上高频高压电源，老化装置接地端通过接地线接地，环氧树脂槽中的硅油完全浸没老化装置，以防止在加压过程中电极与样本之间发生沿面闪络。本发明的有益效果是：本发明所述的一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置具有体积小、装置结构简单、操作方便、制样容易、能够在XLPE块状样本进行水树老化。附图说明图1是本发明的一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置的整体结构图；图2a是本发明的槽型电极的整体结构图；图2b是本发明的槽型电极的主视图；图2c是本发明的槽型电极的俯视图；图3a是本发明的实心电极的整体结构图；图3b是本发明的实心电极的主视图；图4是本发明的老化系统的连接关系图。其中：1.交联聚乙烯块状样本，2.针孔缺陷，3.槽型电极，4.铜电极，5.实心电极，6.接地端，7.螺钉，8.实心电极侧壁，9.高频电压电源，10.硅油，11.接电线，12.环氧树脂槽。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。如图1所示，一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，它由多个老化单元并联连接组成，每个老化单元都包括一个槽型电极3和一个实心电极5。槽型电极3底部设有接线端，电极右侧壁的上端面开设有一个安装孔，内部具有螺纹结构，电极中部有用于盛放氯化钠溶液的空腔。实心电极5右壁外侧设有接线端，上方开设有一个安装孔，与槽型电极3的安装孔相对设置，内部具有螺纹结构。待老化的交联聚乙烯块状样本1放置于槽型电极3和实心电极5之间。槽型电极3和实心电极5通过螺钉7进行连接固定，螺钉7的上下两端分别安装在一个槽型电极3和一个实心电极5的安装孔内。所述的槽型电极3和实心电极5的安装孔的半径均为1mm。槽型电极3的长宽高分别为80mm×5mm×5mm，槽的长宽高分别为74mm×3mm×4mm，左右侧壁沿长度均为3mm。实心电极5的长宽高分别为80mm×5mm×15mm，其右壁长为3mm，高为10mm。如图2所示，所述槽型电极3底部开设有带内螺纹的小孔，可以通过该小孔向电极空腔内部注入氯化钠溶液，注满后将铜电极4安装在小孔上作为高压接线端，同时也保证了密封功能。如图3所示，所述实心电极5整体为“L”形，右壁外侧设有接地端6。如图4所示，将整个老化装置放入环氧树脂槽12中，老化装置铜电极4作为高压接线端，并接上高频高压电源9，老化装置接地端6通过接地线11接地，环氧树脂槽中的硅油10完全浸没老化装置，以防止在加压过程中电极与样本之间发生沿面闪络。老化时，在老化装置高压接线端接高频高压电源，高频高压电源通过函数信号发生器产生正弦电压，将其接入功率放大器进行电压电流放大，随后通过开关控制箱接入变压器输入端，并通过水阻接到老化装置高压接线端，所加电压为7.5kV，频率为400Hz。通过实心电极接地端接地，所用接地线为铜箔软线。即可进行水树老化实验。上面结合实施例对发明的实施方法作了详细说明，但是发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

权利要求：1.一种交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：它由多个老化单元并联连接组成，每个老化单元都包括一个槽型电极3和一个实心电极5；槽型电极3底部设有接线端，电极右侧壁的上端面开设有一个安装孔，内部具有螺纹结构，电极中部有用于盛放氯化钠溶液的空腔；实心电极5右壁外侧设有接线端，上方开设有一个安装孔，与槽型电极3的安装孔相对设置，内部具有螺纹结构；槽型电极3和实心电极5通过螺钉7进行连接固定，螺钉7的上下两端分别安装在一个槽型电极3和一个实心电极5的安装孔内。2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：所述的槽型电极3和实心电极5的安装孔的半径均为1mm。3.根据权利要求1所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：所述的槽型电极3的长宽高分别为80mm×5mm×5mm，槽的长宽高分别为74mm×3mm×4mm，左右侧壁沿长度均为3mm。4.根据权利要求1所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：所述的实心电极5的长宽高分别为80mm×5mm×15mm，其右壁长为3mm，高为10mm。5.根据权利要求1所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：所述的槽型电极3底部开设有带内螺纹的小孔，通过该小孔向电极空腔内部注入氯化钠溶液，注满后将铜电极4安装在小孔上作为高压接线端，同时也保证了密封功能。6.根据权利要求5所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：所述的实心电极5整体为“L”形，右壁外侧设有接地端6。7.根据权利要求6所述的交联聚乙烯块状样本加速水树老化装置，其特征在于：将整个老化装置放入环氧树脂槽12中，老化装置铜电极4作为高压接线端，并接上高频高压电源9，老化装置接地端6通过接地线11接地，环氧树脂槽中的硅油10完全浸没老化装置，以防止在加压过程中电极与样本之间发生沿面闪络。

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