【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种电气设备绝缘评估领域的技术，具体是一种海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置及方法。
技术介绍
1、海缆金属护套在电位差影响下易受电化学腐蚀，腐蚀区电阻率增大，局部发热严重进一步加速腐蚀，影响海缆运行可靠性。常规的电化学和称重方法等腐蚀性能测量方法无法实现对海缆金属护套腐蚀性能的无损在线监测。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置及方法，通过电化学腐蚀加速模拟试验得到海缆金属护套电阻率增长因子与电化学腐蚀服役性能评估参数间的关系，通过电桥电路消除接地环流对测量过程中弱测试信号的影响，从而实现无损在线监测海缆金属护套的腐蚀情况的同时更准确评估护套电化学腐蚀服役性能。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，包括：盐雾发生箱体以及绝缘水平设置于其内的参考海缆段和带有腐蚀裸露缺陷的被测海缆段，其中：参考海缆段和被测海缆段的外部一端分别与微电阻测试电路相连，外部另一端均接地，参考海缆段和被测海缆段的接地一端的金属线芯与温度控制仪相连，温度控制仪通过内置电压源向海缆段金属线芯中传输电流，以电流加热方式实现对海缆段的温度控制。
4、所述的盐雾发生箱体包括：隔绝水槽以及设置于其内的加热水槽和盐雾试验箱，其中：加热水槽和盐雾试验箱相对闭合设置，盐水槽、塔式喷雾器和喷雾调节器依次相连且喷雾调节器正对参考海缆段和被测
5、所述的微电阻测试电路包括：固定电阻、可调电阻、可控直流电压源、运算放大器及微电阻分析仪，其中：参考海缆段、被测海缆段、固定电阻和可调电阻构成单臂电桥，可控直流电压源向电桥提供激励电压信号，运算放大器对电桥间的响应电压信号进行放大并传输至微电阻分析仪。
6、本专利技术涉及一种基于上述装置的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估方法，以电阻率变化作为电化学腐蚀服役性能表征因子，用于海缆登陆段金属护套的电化学腐蚀服役性能的评估，具体包括：
7、步骤1：将海缆段固定于盐雾试验箱的绝缘支撑架上中，将金属线芯与温度控制仪连接好，金属护套与微电阻测试电路连接好，盖上盐雾试验室密封盖，在密闭环境中进行电化学腐蚀模拟加速试验，调节试验箱内的温度、湿度和盐度，模拟海缆实际敷设环境条件，向盐水补充口中加入不同盐度c的氯化钠溶液，c依次取为0％、0.2％、0.5％、1％、2％、3％，通过温度控制仪对海缆进行加热，控制温度为t，温度t取为293k、313k、333k和353k，通过喷雾调节器控制喷雾量，使试验箱内湿度保持为h，h依次取为0％、20％、40％、60％、80％和100％。
8、步骤2：电化学腐蚀模拟加速试验中，每隔0.5h，打开微电阻测试电路的可控直流高压源，调节可控电阻r2，通过分析仪测试腐蚀后被测海缆金属护套的电阻变化率δr3，提出金属护套的电阻率增长因子表征电化学腐蚀服役性能，电阻率增长因子α＝(r3-δr3)/r3，得到电化学腐蚀服役性能与温度、湿度和盐度的映射关系，其中：参考海缆段的金属护套等效电阻r3的变化量δc为电阻率，r1为固定电阻的阻值，r2为可调电阻的阻值。
9、所述的电阻率增长因子α＝1表示电阻率不变。
10、技术效果
11、与现有技术相比，本专利技术关注了海缆金属护套电化学腐蚀后电阻率的变化，提出了电阻率增长因子作为电化学腐蚀服役性能的表征因子，相对电流密度和重量变化等表征腐蚀程度的参数，电阻率变化能够更直接反映金属护套受电化学腐蚀程度对海缆运行风险的威胁程度，从而更准确评估海缆金属护套电化学腐蚀服役寿命；相比现有技术，电阻率测试无需海缆两端绝缘，以海缆实际运行电路为基础，在微电阻测试回路中接入非测试相作为参考海缆段，避免了交流阻抗谱测试中强噪声信号、接地环流对测量过程中弱测试信号的干扰问题，能够实现无损在线监测海缆金属护套的腐蚀服役性能。
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1.一种海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征在于，包括：盐雾发生箱体以及绝缘水平设置于其内的参考海缆段和带有腐蚀裸露缺陷的被测海缆段，其中：参考海缆段和被测海缆段的外部一端分别与微电阻测试电路相连，外部另一端均接地，参考海缆段和被测海缆段的接地一端的金属线芯与温度控制仪相连，温度控制仪通过内置电压源向海缆段金属线芯中传输电流，以电流加热方式实现对海缆段的温度控制。
2.根据权利要求1所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征是，所述的盐雾发生箱体包括：隔绝水槽以及设置于其内的加热水槽和盐雾试验箱，其中：加热水槽和盐雾试验箱相对闭合设置，盐水槽、塔式喷雾器和喷雾调节器依次相连且喷雾调节器正对参考海缆段和被测海缆段。
3.根据权利要求1所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征是，所述的微电阻测试电路包括：固定电阻、可调电阻、可控直流电压源、运算放大器及微电阻分析仪，其中：参考海缆段、被测海缆段、固定电阻和可调电阻构成单臂电桥，可控直流电压源向电桥提供激励电压信号，运算放大器对电桥间的响应电压信号进行放大并传输至微电阻分析仪。p>
4.一种基于权利要求1-3中任一所述装置的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估方法，其特征在于，以电阻率变化作为电化学腐蚀服役性能表征因子，用于海缆登陆段金属护套的电化学腐蚀服役性能的评估，具体包括：
5.根据权利要求4所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估方法，其特征是，所述的不同盐度c的氯化钠溶液是指：依次取为0％、0.2％、0.5％、1％、2％、3％，控制温度为293K、313K、333K和353K，控制喷雾量使试验箱内湿度保持为0％、20％、40％、60％、80％和100％。
6.根据权利要求4所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估方法，其特征是，所述的电阻率增长因子α＝1表示电阻率不变。
...【技术特征摘要】
1.一种海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征在于，包括：盐雾发生箱体以及绝缘水平设置于其内的参考海缆段和带有腐蚀裸露缺陷的被测海缆段，其中：参考海缆段和被测海缆段的外部一端分别与微电阻测试电路相连，外部另一端均接地，参考海缆段和被测海缆段的接地一端的金属线芯与温度控制仪相连，温度控制仪通过内置电压源向海缆段金属线芯中传输电流，以电流加热方式实现对海缆段的温度控制。
2.根据权利要求1所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征是，所述的盐雾发生箱体包括：隔绝水槽以及设置于其内的加热水槽和盐雾试验箱，其中：加热水槽和盐雾试验箱相对闭合设置，盐水槽、塔式喷雾器和喷雾调节器依次相连且喷雾调节器正对参考海缆段和被测海缆段。
3.根据权利要求1所述的海缆金属护套电化学腐蚀服役性能评估装置，其特征是，所述的微电阻测试电路包括：固定电阻、可调电阻、可控直流电压源、运算放大器及微电...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱超杰，吕征宇，梁海生，周亮，解鹏程，郭魏芬，王亚林，尹毅，陈萌，
申请(专利权)人：国网上海电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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