Adss光缆试验装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种ADSS光缆试验装置及方法，该试验装置包括加压装置，盐雾试验箱，所述盐雾试验箱中设置有与所述加压装置电连接的高压导线，以及设置在所述盐雾试验箱中且位于所述高压导线下方的ADSS光缆，所述ADSS光缆两端安装有光缆金具，在所述光缆金具与ADSS光缆结合部位套设有光缆电腐蚀防护套。本试验方案能够精确地检测ADSS光缆电腐蚀防护套的性能，即其预防和减轻ADSS光缆电腐蚀的情况，试验方案完整，测量准确可靠，也可用于其他类似的检测试验，具有通用性。
【专利说明】ADSS光缆试验装置及方法【技术领域】
[0001]本发明涉及光缆试验【技术领域】，尤其是涉及一种ADSS光缆试验装置及方法。
【背景技术】
[0002]自1995年以来，ADSS光缆(也称全介质自承式光缆，全介质即光缆所用的是全介质材料，自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷)开始在我国架空电力线路上广泛架设 使用，至目前为止，全国在线运行的ADSS光缆超过15万公里。由于在架空输电线路下运行中的ADSS光缆，处于导线周围的强大电磁场中，光缆对导线和大地之间的电容耦合使之处于一个空间电位的位置。在空间电位的作用及特殊运行环境下，光缆金具与光缆发生拉弧放电,致光缆表面熔化形成电灼伤痕迹,随着电腐蚀作用的加强加深,使光缆护套发生击穿，造成断缆故障，对电力装置的安全运行产生了严重的影响。目前国内对ADSS光缆电腐蚀的预防措施研究越来越多，因此，需要对ADSS光缆电腐蚀提出的预防措施进行验证，但是目前还没有提出过合适的试验方案。
【发明内容】
[0003]基于此，为解决上述ADSS光缆无合适的电腐蚀试验方案的问题，本发明提供一种ADSS光缆试验装置及方法。
[0004]本发明提供一种ADSS光缆试验装置，其技术方案如下:
[0005]一种ADSS光缆试验装置，包括加压装置，盐雾试验箱，所述盐雾试验箱中设置有与所述加压装置电连接的高压导线，以及设置在所述盐雾试验箱中且位于所述高压导线下方的ADSS光缆，所述ADSS光缆两端安装有光缆金具，在所述光缆金具与ADSS光缆结合部位套设有电腐蚀防护套。
[0006]该试验装置通过加压装置给高压导线加压，使处于高压导线下方的ADSS光缆处于高压耦合场中，以模拟ADSS光缆实际运行中的电场环境，并通过盐雾试验箱向高压导线以及ADSS光缆喷洒盐雾，模拟实际的空气污染环境，对安装有电腐蚀防护套的ADSS光缆进行试验，可验证电腐蚀防护套对ADSS光缆耐腐蚀性能的改善效果。
[0007]下面对进一步技术方案进行说明:
[0008]优选的是，所述加压装置包括与电源连接的调压器，与所述调压器连接的变压器，与所述变压器连接的保护电阻，所述保护电阻与高压导线连接。调压器调整好的电压后输出到变压器，变压器将电压升高后传输给高压导线，其中的保护电阻能够防止过高的电压输送到高压导线上，对试验设备造成损害。
[0009]优选的是，所述高压导线包括导线电极，所述导线电极平行铺设在ADSS光缆的上方，所述导线电极一端连接所述保护电阻，另一端连接在所述高压导线上。通过导线电极将高压电输入到高压导线上，高压导线两端绝缘固定设置在盐雾试验箱中，在使电压的输入安全方便可靠。
[0010]优选的是，还包括数据采集装置，所述数据采集装置包括接地电阻，以及与接地电阻连接的数据采集卡。通过数据采集卡收集泄漏电流数据，并传送给数据存储装置和计算机装置，对泄漏电流数据进行分析比对，同时接地电阻能够对数据采集装置等进行保护，防止过大的泄漏电流对相关的试验装置造成损害。
[0011]优选的是，所述盐雾试验箱包括箱体，与所述箱体连接的盐雾发生装置，所述盐雾发生装置包括盐水加热装置，与所述盐水加热装置连接的盐水箱，与所述盐水箱连接的盐雾发生器，所述盐雾发生器与盐雾试验箱的箱体连接。通过加热装置给盐水箱中的盐水加热，并通过盐雾发生器产生盐雾喷洒到盐雾试验箱中的高压导线以及ADSS光缆上。
[0012]优选的是，还包括张力装置，所述张力装置包括拉力机，所述拉力机连接于所述ADSS光缆两端。用拉力机将ADSS光缆拉直，模拟实际运行情况下ADSS光缆在杆塔上承受拉力的情形，使试验条件尽量接近真实环境，保证试验的准确性。
[0013]本发明提供一种ADSS光缆试验方法，其技术方案如下:
[0014]一种ADSS光缆试验方法，包括如下步骤:将高压导线和安装有电腐蚀防护套的ADSS光缆安装到盐雾试验箱中；
[0015]通过盐雾发生装置给盐雾试验箱中的高压导线以及ADSS光缆喷洒盐雾，通过加压装置给高压导线加压；
[0016]测量光缆金具接地端的泄漏电流，并观察接地端的ADSS光缆电腐蚀情况。
[0017]下面对进一步技术方案进行说明:
[0018]优选的是，过数据采集装置采集光缆金具接地端的泄漏电流数据，并通过数据保存装置记录采集到的数据，使用计算机分析记录的泄漏电流数据。对ADSS光缆的泄漏电流进行实时追踪分析，可观测光缆的具体腐蚀情况。
[0019]优选的是，分时段分析泄漏电流数据以及ADSS光缆的腐蚀情况。测量分析不同的时间段的电流泄漏情况，并观测光缆外表的腐蚀情况，以此分析判断光缆的腐蚀情况，以达到试验目的。
[0020]本发明具有如下突出优点:本试验方案能够逼真地模拟实际工况条件，准确地检测ADSS光缆电腐蚀防护套的性能(包括其具体的腐蚀情况)，试验方案完整，测量精确可靠，也可用于其他类似的检测试验，具有通用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置的示意图；
[0022]图2是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置的局部示意图；
[0023]图3a是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置所测得的泄漏电流波形图；
[0024]图3b是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置所测得的泄漏电流波形图；
[0025]图4是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置所测得的泄露电流平均值曲线；
[0026]图5是本发明实施例所述ADSS光缆试验装置所测得的平均污秽电阻变化曲线。
[0027]附图标记说明:
[0028]100-加压装置，110-调压器，120-变压器，130-保护电阻，200-盐雾试验箱，210-导线，212-导线电极，214-绝缘子，220-ADSS光缆，222-光缆金具，224-防护套，230-接地电阻。【具体实施方式】
[0029]下面对本发明的实施例进行详细说明:
[0030]如图1至图2所示，本发明提供一种模拟ADSS光缆实际运行状况的试验装置，通过分析光缆的在实际运行情况下的电磁场分布情况，来分析光缆断线的原因，同时检测光缆护套材料是否合格。
[0031]该ADSS光缆试验装置，包括有加压装置100、张力装置(图中未示出)、盐雾发生装置(图中未示出)以及盐雾试验箱200，以及设置在盐雾试验箱200中的高压导线210，加压装置100与高压导线210相连接，张力装置和盐雾发生装置分别与盐雾试验箱200相连接。该盐雾试验箱200中设置有与加压装置100电连接的高压导线100，以及设置在盐雾试验箱200中且位于高压导线210下方的ADSS光缆220。该光缆的两个末端装有光缆金具222，并在光缆金具222的出口处套设半导体电腐蚀防护套224。
[0032]该试验装置通过加压装置100给高压导线210加压，使处于高压导线210下方的ADSS光缆220处于高压耦合场中，以模拟ADSS光缆实际运行中的电场环境，并通过盐雾试验箱200向高压导线210以及ADSS光缆220喷洒盐雾，模拟实际的空气污染环境，对安装有电腐蚀防护套224的ADSS光缆220进行试验，以测试该ADSS光缆220的耐腐蚀性能。试验过程中对ADSS光缆220及电腐蚀防护套222喷洒盐雾，光缆金具端接地并通过相应设计的采集装置对泄露电流自动采样、存储。
[0033]加压装置100包括与电源连接的调压器110，与调压器110连接的变压器120，与变压器120连接的保护电阻130，保护电阻130与高压导线210连接。调压器110调整好的电压后输出到变压器120，变压器120将电压升高后传输给高压导线210，其中的保护电阻130能够防止过高的电压输送到高压导线210上，对试验设备造成损害。此外，加压装置100还包括控制台，加压装置由控制台与变压器低压侧相连接经过10ΚΩ的保护电阻连接变压器高压侧，以给高压导线210供电。加压装置100通过电极与高压导线连接，可以真实的模拟光缆实际的运行环境，可以使试验更加符合实际要求，试验更加真实可靠。
[0034]可知，在盐雾试验箱200中，高压导线210包括导线电极212，该导线电极212为金属(此处为铜管，也可为其他导电性能良好的金属)，铺设在ADSS光缆220的正上方，其一端连接保护电阻130，另一端连接在高压导线210主体上。通过导线电极212将高压电输入到高压导线210主体上，高压导线210两端通过绝缘子214绝缘固定设置在盐雾试验箱200中，对导线进行绝缘保护，使电压的输入安全方便可靠。
[0035]ADSS光缆220直接悬挂在金属高压导线210的正下方(二者平行设置)，预先通过ANSYS软件仿真计算出ADSS光缆220在实际情况下所受的电场强度，然后通过控制光缆与导线之间的距离来调整光缆的电场强度，从而模拟实际工况下的光缆所处的电场环境。该ADSS光缆220 —端安装有光缆金具222，在光缆金具222与ADSS光缆结合部位套设有光缆电腐蚀防护套224。另外，在该ADSS光缆220两端还连接有张力装置(图中未示出)，该张力装置包括拉力机，拉力机连接于ADSS光缆220两端。用拉力机将ADSS光缆拉直，模拟实际运行情况下ADSS光缆220在杆塔上承受拉力的情形，使试验条件尽量接近真实环境，保证试验的准确性。
[0036]本试验装置中，盐雾试验箱200具有一个箱体，上述的ADSS光缆和高压导线等均设置在此箱体中，以及与箱体连接的盐雾发生装置(图中未示出)。盐雾发生装置包括盐水加热装置，与盐水加热装置连接的盐水箱，与盐水箱连接的盐雾发生器，盐雾发生器与盐雾试验箱连接。通过加热装置给盐水箱中的盐水加热，并通过盐雾发生器产生盐雾喷洒到盐雾试验箱中的高压导线以及ADSS光缆上。此外，还包括在盐雾试验箱以及盐雾发生器内部表面等距均匀布置的测温装置，以及与盐雾发生器、盐水加热装置和测温装置连接的智能盐雾控制器。而且，该盐雾发生装置和盐雾试验箱箱体之间还连接有盐雾输送装置，该盐雾输送装置一端与盐雾发生器相连，另一端与盐雾试验箱箱体相连，该盐雾输送装置将盐雾发生装置所生成的盐雾输送到盐雾试验箱箱体内部。
[0037]通过上述盐雾发生装置产生盐雾并输送到盐雾试验箱箱体内部的过程如下:盐水加热装置对盐水箱内的盐水进行加热；测温装置对盐水箱内的盐水温度进行检测，并将检测结果反馈给控制装置；控制装置根据测温装置的反馈结果控制盐水加热装置是否启动工作；而盐水箱给盐雾发生器提供盐水，用空气压缩机提供的高压气体在烟雾发生器里把水滴打成均匀的水雾，然后把盐雾供给到盐雾试验箱箱体内部进行试验。由盐雾发生装置生成盐雾，并通过盐雾传输装置将盐雾送到盐雾试验箱箱体内部；测试反馈装置对盐雾试验箱箱体内部的盐雾沉降量进行测量，并将所测得的结果反馈给控制装置；控制装置根据测试反馈装置所反馈的结果控制盐雾发生装置的盐雾量。上述的测温控制装置包括多个检测传感器，检测传感器置于所述的盐雾试验箱箱体内部，能够对盐雾箱箱体内部盐雾浓度进行检测，从而反馈给控制装置。
[0038]此外，该试验装置还包括数据采集装置(图中未示出)，其包括接地电阻230，以及与接地电阻230连接的数据采集卡。所用数据采集装置，通过利用LABVIEW编写程序的数据采集卡，自动采集保存所测试的泄露电流数据，并传送给数据存储装置和计算机装置，对泄漏电流数据进行分析整理，同时接地电阻230能够对数据采集装置等进行保护，防止过大的泄漏电流对相关的试验装置造成损害。
[0039]此外，本发明还提出一种ADSS光缆试验方法，包括如下步骤:
[0040]将高压导线210和安装有电腐蚀防护套224的ADSS光缆220安装到盐雾试验箱200 中；
[0041]通过盐雾发生装置给盐雾试验箱200中的高压导线210以及ADSS光缆220喷洒盐雾，通过加压装置100给高压导线210加压；
[0042]测量光缆金具222接地端的泄漏电流，并观察接地端的ADSS光缆电腐蚀情况。通过数据采集装置采集光缆金具接地端的泄漏电流，并通过数据保存装置记录采集到的数据，将记录的泄漏电流数据使用计算机进行分析。对光缆的泄漏电流数据进行实时追踪分析，可观测光缆的具体腐蚀情况。并分时段对光缆金具接地端的泄漏电流数据以及ADSS光缆的腐蚀情况进行分析比较。测量分析不同的时间段的电流泄漏情况，并观测光缆外表的腐蚀情况，以此分析判断ADSS光缆的腐蚀情况，以达到试验目的。
[0043]具体地，为探究ADSS光缆在实际工况中电腐蚀防护套224对光缆所起到的作用，本试验在实验室中模拟超高压线路电场中ADSS光缆上干电弧放电现象。试验采取耦合加压的方式，在ADSS光缆220上方架设高压导线210，使得ADSS光缆220置于高压耦合场中。对光缆进行了 100小时的电腐蚀检测试验，为使本方案能产生足以致害的干电弧，将ADSS光缆220固定在比其实际安装中所允许的最高电压更高的电势空间以引发电腐蚀。同时对ADSS光缆喷洒盐雾，加载22kV电压，试验时间100小时。具体试验方法如下:[0044]安装准备好相关的试验设备，将ADSS光缆220水平固定，与架设在ADSS光缆220上方的高压导线210保持平行，并保持光缆无弧垂(使用张力装置将ADSS光缆拉直，张力不是影响光缆电腐蚀的主要因素);
[0045]按照需要的盐水浓度进行NaCl溶液的配制，将配制好的盐水倒入盐水箱中。将流量调至0.5±0.lL/h (每立方米盐雾室容积)，再调节盐雾试验，200中的喷雾装置，使喷头与试样(即ADSS光缆)轴线成45°，使盐雾均匀喷洒，并使喷射压力基本稳定，让盐雾试验箱箱体内部充满盐雾；
[0046]将变压器120高压输出端接在高压导线210的导线电极212上，导线采用直径为2cm的不锈钢管，使导线与ADSS光缆轴线保持平行，导线距离光缆间距离为8cm，施加22KV电压值。试验开始前，用纸巾或浸水毛巾擦净光缆表面后，进行盐雾实验。启动喷雾后，试验过程中保持电压不变；
[0047]试验所用的盐水不得循环使用，盐水箱容量60L，可连续15h后中断一次观察试验，进行盐雾溶液补充，同时记录实验现象与数据。试验每次中断时间不得超过15min，中断时间不计算在试验的总时间内。
[0048]主要试验设备如下:盐雾试验箱，箱中设有两个喷雾点，开有一个通风口，同时箱体内部温度可控，盐水储存器容量60L ;加压装置采用的试验变压器变比为500:1，最高可加载电压50kV的高压；数据采集装置，其接地端连接500 Ω接地电阻，数据采集卡输入端接在接地电阻两端直接与计算机相连，实时采集并记录ADSS光缆表面泄露电流值。具体试验参数如下表1所示:
[0049]表1试验参数
【权利要求】
1.一种ADSS光缆试验装置，其特征在于，包括加压装置，盐雾试验箱，所述盐雾试验箱中设置有与所述加压装置电连接的高压导线，以及设置在所述盐雾试验箱中且位于所述高压导线下方的ADSS光缆，所述ADSS光缆两端安装有光缆金具，在所述光缆金具与ADSS光缆结合部位套设有电腐蚀防护套。
2.根据权利要求1所述的ADSS光缆试验装置，其特征在于，所述加压装置包括与电源连接的调压器，与所述调压器连接的变压器，与所述变压器连接的保护电阻，所述保护电阻与闻压导线连接。
3.根据权利要求2所述的ADSS光缆试验装置，其特征在于，所述高压导线包括导线电极，所述导线电极平行铺设在ADSS光缆的上方，所述导线电极一端连接所述保护电阻，另一端连接所述高压导线。
4.根据权利要求1所述的ADSS光缆试验装置，其特征在于，还包括数据采集装置，所述数据采集装置包括接地电阻，以及与接地电阻连接的数据采集卡。
5.根据权利要求1所述的ADSS光缆试验装置，其特征在于，所述盐雾试验箱包括箱体，与所述箱体连接的盐雾发生装置，所述盐雾发生装置包括盐水加热装置，与所述盐水加热装置连接的盐水箱，与所述盐水箱连接的盐雾发生器，所述盐雾发生器与盐雾试验箱的箱体连接。
6.根据权利要求1所述的ADSS光缆试验装置，其特征在于，还包括张力装置，所述张力装置包括拉力机，所述拉力机连接于所述ADSS光缆两端。
7.一种ADSS光缆试验方法，其特征在于，包括如下步骤: 将高压导线和安装有电腐蚀防护套的ADSS光缆安装到盐雾试验箱中； 通过盐雾发生装置给盐雾试验箱中的高压导线以及ADSS光缆喷洒盐雾，通过加压装置给高压导线加压； 测量光缆金具接地端的泄漏电流，并观察接地端的ADSS光缆电腐蚀情况。
8.根据权利要求7所述的ADSS光缆试验方法，其特征在于，通过数据采集装置采集光缆金具接地端的泄漏电流数据，并通过数据保存装置记录采集到的数据，使用计算机分析记录的泄漏电流数据。
9.根据权利要求7所述的ADSS光缆试验方法，其特征在于，分时段分析泄漏电流数据以及ADSS光缆的腐蚀情况。
【文档编号】G01N17/00GK103913411SQ201410129067
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】许继葵, 杨承矩, 刘志全, 陈彦廷, 李瀚儒, 张耿斌, 邱烜, 王学良, 杨军华, 卢海, 石银霞 申请人:广州供电局有限公司, 广东安恒铁塔钢构有限公司