一种高压电缆软接头用H型结构耐压测试系统及使用方法

本发明属于高压电缆软接头耐压测试领域，特别是涉及一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统及使用方法。

背景技术：

1、我国已进入能源低碳转型关键期，为了如期实现“碳达峰”、“碳中和”的战略目标，开发海上能源成为了“十四五”期间能源与产业发展的重点方向。交联聚乙烯高压海底电缆是海上－陆地能源信息传输的核心装备，但是受绝缘材料一次性挤出吨数限制，单根高压海缆长度有限，需制作软接头将多根海缆依次连接以满足长距离跨海输电需求。为了保证电缆稳定运行，高压电缆在出厂前需通过耐压试验。

2、传统电缆软接头耐压测试方法主要将电缆接头的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层与外护套依次完成恢复后再进行绝缘耐压测试，即“完全恢复电缆接头耐压测试方法”，采用该测试方法需对电缆施加高压，会对整体电缆绝缘产生电负荷应力，影响电缆运行过程中的可靠性。

3、部分专利公布了“未完全恢复耐压测试方法”，即软接头完成绝缘恢复后，放入t型装置内部，高压端采用半导电硅橡胶与屏蔽电极，接地端设置应力锥，此方法虽然可直接评估软接头的耐电强度，但是在实际运用中存在一定的不足之处：应力锥能够均化接地端电场，但接地端与高压端中间部分电场均匀性仍然较差，易产生电晕干扰耐压测试；t型结构装置沿电缆轴向长度较长，测试过程中加压范围较大，易降低软接头绝缘可靠性，因此，有必要对软接头耐压测试系统进行结构优化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统及使用方法，以解决现有高压海缆软接头测试技术中接地端与高压端中间部位电场均匀性较差及测试过程中加压范围较大的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，根据本发明的一个方面，提供一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，包括：

3、绝缘水箱，包括中间布置的中间部和设置在中间部两端的侧向部，中间部的中间位置设置有凸起部，已完成导体屏蔽层、绝缘层恢复过程的待检测电缆软接头与中间部保持同轴的设置在绝缘水箱内且两端分别从两侧侧向部穿出，所述待检测电缆软接头外壁包裹高压端半导电屏蔽带和间隔设置在高压端半导电屏蔽带两侧的电缆外半导电屏蔽层，每个所述电缆外半导电屏蔽层至少部分设置在绝缘水箱内，所述绝缘水箱内设置去离子水；

4、高压导杆，一端经凸起部插置于绝缘水箱内并与高压端半导电屏蔽带相连，另一端经导杆均压环与高压输入装置相连；

5、高压端均压环，设置在高压端半导电屏蔽带两端；

6、接地端均压环，设置在每个所述电缆外半导电屏蔽层位于绝缘水箱内一端，每个所述接地端均压环与对应侧待检测电缆软接头的电缆外半导电屏蔽层和电缆导体线芯组成接地端并接地设置。

7、更进一步的，所述高压导杆通过电缆卡具套设在待检测电缆软接头外壁包裹高压端半导电屏蔽带的中间位置。

8、更进一步的，所述绝缘水箱整体截面呈h形，中间部和侧向部均为圆筒状。

9、更进一步的，所述高压导杆和凸起部的轴向均与待检测电缆软接头径向同向设置。

10、更进一步的，所述绝缘水箱为两部分分体结构通过密封硅橡胶垫拼接而成，靠上位置设置去离子水注入孔，靠下位置设置去离子水排水孔。

11、更进一步的，位于同一侧的高压端均压环和接地端均压环均位于相应侧的侧向部内且相应侧向部外壁上设置射频信号传感器。

12、更进一步的，所述射频信号传感器包括馈电层、绝缘介质层、信号接收层和信号传输馈线，所述馈电层和信号接收层设置在绝缘介质层上，所述信号接收层通过信号传输馈线与示波器相连。

13、更进一步的，所述高压输入装置包括高压控制台、变压器、保护电阻、检测阻抗和耦合电容，所述高压控制台经变压器与高压导杆相连，所述变压器尾端接地并与保护电阻、检测阻抗和耦合电容相连。

14、更进一步的，所述待检测电缆软接头还包括电缆绝缘层，电缆绝缘层、电缆导体屏蔽层和电缆导体线芯由外向内依次设置。

15、根据本发明的另一个方面，提供一种使用如上述一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统的方法，将已完成导体屏蔽层、恢复绝缘层的待检测电缆软接头安装在绝缘水箱内，向绝缘水箱内注入去离子水将空气排空后密封绝缘水箱，通过高压输入装置向高压导杆输入高压，选取待检测电缆软接头在绝缘水箱内的不同部位的最高电场强度比较得出比较结果。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、本系统设置了两侧具有侧向部的h型绝缘水箱，并配合内部去离子水，可大幅降低h型绝缘水箱中及装置外部附近电场，避免因装置内部局部场强过高导致测试困难以及装置外壁发生电晕放电的情况，同时有效提高了h型绝缘水箱中高压端与接地端中间区域的电场均匀性，进一步提高电缆软接头耐压测试稳定性与准确性；

18、2、本系统采用h型结构绝缘水箱，因高压端与接地端中间区域电场均匀性提高，可有效降低测试过程中软接头耐压检测区域轴向长度，降低耐压测试范围，可有效提高耐压测试后软接头运行过程中的绝缘可靠性。

技术特征：

1.一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述高压导杆(7)通过电缆卡具(8)套设在待检测电缆软接头外壁包裹高压端半导电屏蔽带(11)的中间位置。

3.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述绝缘水箱(1)整体截面呈h形，中间部和侧向部均为圆筒状。

4.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述高压导杆(7)和凸起部的轴向均与待检测电缆软接头径向同向设置。

5.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述绝缘水箱(1)为两部分分体结构通过密封硅橡胶垫(15)拼接而成，靠上位置设置去离子水注入孔(13)，靠下位置设置去离子水排水孔(16)。

6.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：位于同一侧的高压端均压环(9)和接地端均压环(10)均位于相应侧的侧向部内且相应侧向部外壁上设置射频信号传感器(22)。

7.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述射频信号传感器(22)包括馈电层(24)、绝缘介质层(25)、信号接收层(26)和信号传输馈线(27)，所述馈电层(24)和信号接收层(26)设置在绝缘介质层(25)上，所述信号接收层(26)通过信号传输馈线(27)与示波器(23)相连。

8.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述高压输入装置包括高压控制台(2)、变压器(3)、保护电阻(4)、检测阻抗(5)和耦合电容(6)，所述高压控制台(2)经变压器(3)与高压导杆(7)相连，所述变压器(3)尾端接地并与保护电阻(4)、检测阻抗(5)和耦合电容(6)相连。

9.根据权利要求1所述的一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统，其特征在于：所述待检测电缆软接头还包括电缆绝缘层(18)，电缆绝缘层(18)、电缆导体屏蔽层(19)和电缆导体线芯(20)由外向内依次设置。

10.一种使用如权利要求1-9中任一项所述一种高压电缆软接头用h型结构耐压测试系统的方法，其特征在于：将已完成导体屏蔽层、恢复绝缘层的待检测电缆软接头安装在绝缘水箱(1)内，向绝缘水箱(1)内注入去离子水将空气排空后密封绝缘水箱(1)，通过高压输入装置向高压导杆(7)输入高压，选取待检测电缆软接头在绝缘水箱(1)内的不同部位的最高电场强度比较得出比较结果。

技术总结本发明提出了一种高压电缆软接头用H型结构耐压测试系统及使用方法，属于高压电缆软接头耐压测试领域。解决现有高压海缆软接头测试技术中接地端与高压端中间部位电场均匀性较差及测试过程中加压范围较大的问题。一种高压电缆软接头用H型结构耐压测试系统，包括：绝缘水箱，待检测电缆软接头设置在绝缘水箱内且两端分别从两侧侧向部穿出，待检测电缆软接头外壁包裹高压端半导电屏蔽带和设置在高压端半导电屏蔽带两侧的电缆外半导电屏蔽层；高压导杆，一端经凸起部插置于绝缘水箱内；高压端均压环，设置在高压端半导电屏蔽带两端；接地端均压环，设置在每个电缆外半导电屏蔽层位于绝缘水箱内一端。它主要用于高压电缆软接头测试。技术研发人员：李震,赵洪,陈俊岐,张伟超受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18