基于外半导电层注入的全尺寸电缆用脉冲电声法空间电荷-高电压技术.PDFVIP

第 43 卷 第 5 期：1677-1683 高电压技术 Vol.43, No.5: 1677-1683 2017 年 5 月 31 日 High Voltage Engineering May 31, 2017 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20170428038 基于外半导电层注入的全尺寸电缆用脉冲电声法 空间电荷测量技术 1 1 1 1 2 2 王 霞 ，陈 驰 ，熊锦州 ，吴 锴 ，傅明利 ，侯 帅 1. 710049 2. 510080 （ 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安 ； 南方电网科学研究院，广州 ） 摘 要：高压交联聚乙烯电缆是直流输电的关键装备，但直流电场下电缆绝缘中的空间电荷积聚效应导致绝缘内 电场严重畸变，直接影响电缆长期运行可靠性，因此对全尺寸长电缆空间电荷特性的实时测量显得尤为重要。基 于脉冲电声(PEA)法空间电荷测量技术，根据待测电缆绝缘厚度，合理选择脉冲宽度幅值及压电传感器厚度；采 用电缆外半导电层注入脉冲技术实现了高电压、长电缆下空间电荷的测量；同时分析了同轴电缆中的声波传输特 点及波形矫正方法。结果表明：半导电层注入脉冲方式是测量高电压、长电缆下空间电荷特性最简单有效的办法， 但脉冲沿外半导电层的分压作用会导致脉冲幅值衰减；测量系统的精度和分辨率可通过合理选择脉冲宽度幅值及 压电传感器厚度而实现；另外，该系统中采用示波器对地隔离，电脑与示波器间引入数字光纤隔离技术，有效避 免了传统模拟光纤对测量波形频带的限制。 关键词：同轴电缆；空间电荷；全尺寸；脉冲电声法；外半导电层；数字光纤；波形校准 PEA Space Charge Measurement Technology for Full-scale Cables Based on Pulse Injection from Outer Semi-conductive Layer 1 1 1 1 2 2 WANG Xia , CHEN Chi , XIONG Jinzhou , WU Kai , FU Mingli , HOU Shuai (1. State Key Laboratory of Electricial Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 2. Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid Co., Ltd., Guangzhou 510080, China) Abstract ：High-voltage cross-linked polyethylene (XLPE) cable is a critical setup in high voltage direct current (HVDC) transmission. However, space charge effects in cable insulation under DC stress cause a serious distortion of in