基于介质声速评估电缆绝缘材料劣化状态的方法与流程

技术特征：
1.基于介质声速评估电缆绝缘材料劣化状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：选取多个与待评估电缆型号相同的已知运行年限的电缆，对其进行处理得到电缆切片试样；将所述试样加热到预设温度；利用脉冲电源给所述试样施加脉冲，在试样内部产生振动声波，捕获振动声波，并将其转换为电压信号进行数据存储，通过示波器对所述试样的电声脉冲波形进行实时数据采集；根据采集的所述数据计算所述试样在多个预设温度下的介质声速；绘制已知运行年限的所述电缆的运行年限、预设温度与介质声速的关系曲线；测量所述待评估电缆在工作温度下的介质声速，根据所述关系曲线得到所述待评估电缆的运行年限。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述关系曲线进行校验，所述对所述关系曲线进行校验的方法包括：对所述已知运行年限的电缆进行测试，得到工频击穿场强数据；对所述工频击穿场强数据进行拟合分析，得到介质声速与工频击穿场强的函数关系；根据所述函数关系对所述运行年限、预设温度与介质声速的关系进行校验。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述工频击穿场强数据进行拟合分析，得到介质声速与工频击穿场强的函数关系，包括：利用两参数威布尔分布数学统计对所述工频击穿场强数据进行处理；利用ross分布函数对处理后的数据进行排序；对经过上述处理之后的所述工频击穿场强进行拟合绘图，得到介质声速与工频击穿场强的函数关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用两参数威布尔分布数学统计对所述工频击穿场强数据进行处理后的分布函数表达式如下：其中，x为试验所得工频击穿场强，单位kv/mm，α为特征击穿场强，即威布尔分布的尺度参数，β为威布尔分布的形状参数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用ross分布函数对处理后的数据进行排序的函数如下：其中，i为样本排序后的序列数，n为样本总数。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对经过上述处理之后的所述工频击穿场强进行拟合绘图，得到介质声速与工频击穿场强的函数关系，所述函数关系如下：其中，x为电缆试样的工频击穿场强，y为所测得电缆试样的介质声速，y0、x0、a1、t1均为
常数参数。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用预设参数的脉冲电源对所述试样通电。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过示波器对所述试样的电声脉冲波形进行实时数据采集。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行年限为0-50年。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设温度为20℃-90℃。

技术总结
本发明是关于一种基于介质声速评估电缆绝缘材料劣化状态的方法，涉及电缆劣化状态评估技术领域。该方法包括：选取与待评估电缆型号相同的已知运行年限的电缆，对其进行处理得到电缆切片试样；将试样加热到预设温度；利用脉冲电源给试样施加脉冲，对试样的电声脉冲波形进行实时数据采集；根据采集的数据计算试样在多个预设温度下的介质声速；绘制已知运行年限的电缆的运行年限、预设温度与介质声速的关系曲线；测量待评估电缆在工作温度下的介质声速，根据关系曲线得到待评估电缆的运行年限。本发明采用脉冲电源来测试电缆的电声脉冲波形，测试线路简单、测试方便、设备造价低，利用波形中的数据计算介质声速来实现对电缆本体状态的无损评估。状态的无损评估。状态的无损评估。


技术研发人员：秦司晨 王倩 刘睿 张嘉伟 施荣 朱红梅 连欢
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/1/13