一种电力电缆中间接头温度场模拟测量方法

技术领域

本发明涉及电缆温度监测设备技术领域，具体地说，涉及一种电力电缆中间接头温度场模拟测量方法。

背景技术

对电缆连接处温度的实时监测可以有效减少电缆接头故障的发生。常用的热敏电阻点式测温、光纤线式测温、红外非接触式测温一般只能够对电缆接头或电缆的外表面温度进行检测，不能反映电缆导体的真实温度，且容易受到周围环境温度的影响，为了降低外界环境的影响，需要对所测得的表面温度进行分析处理，而通过电缆接头的表面温度计算电缆导体温度的基础就是拿到在不同温湿度环境下运行中电缆接头各层材料温度场数据，根据各种运行状态下的各层的温度场数据建立电缆的各层温度场数据模型，在实际工程测量时通过电缆接头的表面温度能迅速推导计算出电缆导体温度，评估电缆的运行状态与风险。

获取运行中电缆接头各层材料温度数据及建立电缆的各层温度场数据模型首先就是要准确测量并获取电缆接头各层材料温度，而现有的测量方法只是针对电缆表面，并不能准确测量电缆内部各层材料温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力电缆中间接头温度场模拟测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电力电缆中间接头温度场模拟测量方法，包括高低温恒温恒湿环境试验设备、温度场测试系统、温度传感器、电缆中间接头和大电流发生器，其测量方法如下：

S1：制作加工一段包含电缆中间接头的电缆中间接头各层温度测量用专用电缆；

S2：在所述电缆中间接头的内部各层安装若干温度传感器；

S3：加工制作测试专用的高低温恒温恒湿环境试验设备，环境试验设备包括试验箱；

S4：将大电流发生器接电缆中间接头各层温度测量用专用电缆，而电缆中间接头各层温度测量用专用电缆固定至高低温恒温恒湿环境试验设备中，温度场测试系统通过采集器连接各个温度传感器；

S5：通过采集器将所有温度传感器所采集的温度数据送至温度场测试系统，温度场测试系统记录并通过温度显示器显示各个温度传感器的温度。

作为优选，所述电缆中间接头的两端为电缆终端头。

作为优选，所述电缆中头接头从外至内依次包括铜外套、聚氨酯密封胶、铜屏蔽层、硅橡胶、半导电套、绕包半导电带、铜接管和铜缆芯。

作为优选，所述电缆中头接头在加工制作时，在所述铜接管、半导电套、硅橡胶、聚氨酯密封胶及铜外套的每层外部预置4个温度传感器。

作为优选，所述温度传感器呈环形等角分布。

作为优选，所述温度传感器采用热敏电阻型。

作为优选，所述试验箱采用两侧开电缆测试用的固定孔，以便安置固定电缆中间接头各层温度测量用专用电缆，并通过电缆密封夹具将电缆固定在电缆测试的固定孔中。

作为优选，所述电缆密封夹具为圆形结构，且采用橡胶材料制成，中部设置有圆形开口。

作为优选，每个所述温度传感器的输出端均通过数据线与采集器的输入端连接，所述采集器的输出端与温度显示器的输入端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该电力电缆中间接头温度场模拟测量方法中，通过科学的温度探头布置，可以准确测量运行中电缆接头各层材料温度。

2、该电力电缆中间接头温度场模拟测量方法中，通过大电流发生器模拟电缆中间接头各层温度测量用专用电缆温升。

3、该电力电缆中间接头温度场模拟测量方法中，通过环境实验设备模拟恶劣环境，测量不同温湿度下，不同电流导致的电缆中间接头各层温度，为建立电缆的各层温度场数据模型奠定基础。

附图说明

图1为本发明的整体设备连接示意图；

图2为本发明中高低温恒温恒湿环境试验设备的使用示意图；

图3为本发明中高低温恒温恒湿环境试验设备的侧面结构示意图；

图4为本发明中电缆中间接头的结构示意图；

图5为本发明中电缆中间接头的内部结构示意图；

图6为本发明的工作原理示意图。

图中各个标号意义为：

1、试验箱；11、固定孔；12、电缆密封夹具；2、温度显示器；3、采集器；4、大电流发生器；5、电缆中间接头；51、铜外套；52、聚氨酯密封胶；53、铜屏蔽层；54、硅橡胶；55、半导电套；56、绕包半导电带；57、铜接管；58、铜缆芯；6、电缆终端头；7、温度传感器；8、数据线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本发明提供一种电力电缆中间接头温度场模拟测量方法，如图1-图6所示，包括高低温恒温恒湿环境试验设备、温度场测试系统、温度传感器7、电缆中间接头5和大电流发生器4，其测量方法如下：

S1：制作加工一段包含电缆中间接头5的电缆中间接头各层温度测量用专用电缆；

S2：在电缆中间接头5的内部各层安装若干温度传感器7；

S3：加工制作测试专用的高低温恒温恒湿环境试验设备，具备高低恒温恒湿调节功能，环境试验设备包括试验箱1，高低温恒温恒湿环境试验设备可以模拟电缆中间头5在不同温度、温度下的环境；

S4：将大电流发生器4接电缆中间接头各层温度测量用专用电缆，而电缆中间接头各层温度测量用专用电缆固定至高低温恒温恒湿环境试验设备中，温度场测试系统通过采集器3连接各个温度传感器7；

S5：通过采集器3将所有温度传感器7所采集的温度数据送至温度场测试系统，温度场测试系统记录并通过温度显示器2显示各个温度传感器7的温度，从而测试时记录不同电流下、不同环境温湿度下电缆中间接头5各层的温度传感器7的温度数据，从而实现电缆的各层温度场的原始模拟数据测量。

本实施例中，电缆中间接头5的两端为电缆终端头6，可以接于10kV的电力模拟测试装置，用于模拟不同电流的电缆发热。

具体的，电缆中头接头5从外至内依次包括铜外套51、聚氨酯密封胶52、铜屏蔽层53、硅橡胶54、半导电套55、绕包半导电带56、铜接管57和铜缆芯58。

进一步的，电缆中头接头5在加工制作时，在铜接管57、半导电套55、硅橡胶54、聚氨酯密封胶52及铜外套51的每层外部预置4个温度传感器7，保证对电缆中头接头5在内各层的温度都能够进行测量。

进一步的，温度传感器7呈环形等角分布，保证每层外侧各处都能够进行测量，保证测量位置的均匀分布。

进一步的，温度传感器7采用热敏电阻型，其具有PTC效应，电阻会随温度的升高而增加。

实施例2

为了进一步方便电缆的固定，在实施例1的基础上，试验箱1采用两侧开电缆测试用的固定孔11，以便安置固定电缆中间接头各层温度测量用专用电缆，并通过电缆密封夹具12将电缆固定在电缆测试的固定孔11中，从而使得电缆在固定孔11处固定，在测量时不会造成电缆的滑动或者掉落。

进一步的，电缆密封夹具12为圆形结构，且采用橡胶材料制成，中部设置有圆形开口，圆孔便于电缆穿过，橡胶具有一定的弹性，材质柔软，不会对电缆造成挤压损伤。

进一步的，每个温度传感器7的输出端均通过数据线8与采集器3的输入端连接，采集器3的输出端与温度显示器2的输入端连接，保证每个温度传感器7的数据都能够被采集器3进行采集。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。