用于電纜中間接頭溫度場(chǎng)測(cè)量的測(cè)溫試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電纜中間接頭溫度場(chǎng)測(cè)量的測(cè)溫試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于電纜中間接頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜的老化、載流量均與溫度密切相關(guān)，通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度量這一數(shù)據(jù)，可以判斷電纜的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于電纜溫度測(cè)量方面，直接測(cè)量投運(yùn)電纜線芯溫度的難度較大，因此工程中多是通過(guò)計(jì)算電纜表面溫度場(chǎng)的分布，來(lái)確定電纜線芯溫度和載流量。國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作，提出了基于熱敏電阻、熱電偶等溫度傳感器的重點(diǎn)部位點(diǎn)式測(cè)溫方法、基于感溫電纜和預(yù)埋分布式光纖的線式測(cè)溫方法、基于紅外熱成像的非接觸式測(cè)溫方法。
[0003]上述測(cè)溫方法的缺點(diǎn)在于測(cè)溫受環(huán)境影響大，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷位置，如熱敏電阻、熱電偶等的測(cè)試方法，傳輸距離短，抗干擾能力差，若傳感器長(zhǎng)期浸泡水中，會(huì)影響使用壽命和測(cè)溫精度；將光纖埋入電纜內(nèi)部測(cè)溫方法，長(zhǎng)距離敷設(shè)造價(jià)昂貴、安裝工程巨大，使用感溫電纜只能顯示某測(cè)溫段內(nèi)的最高溫度，實(shí)時(shí)性差；紅外熱成像的方法，對(duì)敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜的地下電纜監(jiān)測(cè)困難，不適于推廣。
[0004]統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)中間接頭是電纜線路的故障高發(fā)部位，中間接頭的溫度是反映其運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)，因此有效測(cè)量中間接頭溫度對(duì)于提高電纜運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。
[0005]一般的載流量試驗(yàn)和測(cè)溫試驗(yàn)只是針對(duì)電纜本體，針對(duì)中間接頭溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)研究較少，也沒(méi)有針對(duì)中間接頭的溫度場(chǎng)計(jì)算，并且由于電纜中間接頭(比如預(yù)制式中間接頭)，其材料和溫度場(chǎng)結(jié)構(gòu)均與電纜本體存在較大差異，絕緣厚，散熱不佳，在相同條件下兩者溫度分布不同，比如電纜中間接頭長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，其表面與空氣自然對(duì)流傳熱，當(dāng)發(fā)熱與散熱達(dá)到熱平衡時(shí)，溫度分布不隨時(shí)間變化，即內(nèi)部導(dǎo)體溫度和表面溫度分別維持恒定。因此，有必要在分析中間接頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入研究中間接頭溫度場(chǎng)的測(cè)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于電纜中間接頭溫度場(chǎng)測(cè)量的測(cè)溫試驗(yàn)系統(tǒng)，具有測(cè)試精度高、計(jì)算誤差小、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種用于電纜中間接頭溫度場(chǎng)測(cè)量的測(cè)溫試驗(yàn)系統(tǒng)，包括設(shè)置在電纜和主要由預(yù)制件和設(shè)置在預(yù)制件外部的保護(hù)殼構(gòu)成的中間接頭上的若干溫度傳感器、和溫度傳感器連接的測(cè)溫控制裝置，所述測(cè)溫控制裝置包括電源、與電源依次連接的調(diào)壓器和升流變壓器，調(diào)壓器和升流變壓器之間連接有電流表，升流變壓器連接電纜兩端，還包括與溫度傳感器連接的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊依次連接數(shù)據(jù)接收模塊和計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)還連接載流量采集器，載流量采集器連接電纜上的中間接頭；
[0008]所述溫度傳感器包括設(shè)置在預(yù)制件內(nèi)的電纜的導(dǎo)體上的接頭導(dǎo)體傳感器、設(shè)置在預(yù)制件外側(cè)的導(dǎo)體上的本體導(dǎo)體傳感器、設(shè)置在電纜的表皮上的本體表皮傳感器、設(shè)置在預(yù)制件的表皮上的接頭表皮傳感器、設(shè)置在保護(hù)殼表皮上的保護(hù)殼表皮傳感器，上述所有溫度傳感器均與數(shù)據(jù)采集模塊連接；
[0009]所述接頭導(dǎo)體傳感器為圓環(huán)型結(jié)構(gòu)的內(nèi)置式無(wú)線無(wú)源溫度傳感器，其內(nèi)徑與電纜的導(dǎo)體的外徑配合，圓環(huán)型接頭導(dǎo)體傳感器套接在預(yù)制件內(nèi)的導(dǎo)體上。
[0010]本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述溫度傳感器還包括測(cè)量環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，環(huán)境溫度傳感器連接數(shù)據(jù)采集模塊。
[0011]本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在中間接頭的保護(hù)殼外面，環(huán)境溫度傳感器距離保護(hù)殼0.2m?2m。
[0012]本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:保護(hù)殼表皮傳感器為兩個(gè)，對(duì)稱布置在中間接頭的保護(hù)殼兩端。
[0013]本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:中間接頭的保護(hù)殼上設(shè)置電加熱帶。
[0014]本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:電流表為鉗形電流表。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是:通過(guò)在不同電纜層安裝溫度傳感器實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量，同時(shí)改變電纜載流量進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，獲得不同條件下電纜載流量與不同電纜層溫度的關(guān)系，具有測(cè)試精度高、計(jì)算誤差小、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]測(cè)試中間接頭的導(dǎo)體溫度采用內(nèi)置式無(wú)線無(wú)源溫度傳感器，該類(lèi)型傳感器的安裝方式能夠在不破壞電纜絕緣的情況下內(nèi)置于電纜中間接頭內(nèi)部，直接測(cè)量電纜中間接頭導(dǎo)體溫度。同時(shí)由于該傳感器安裝在電纜中間接頭內(nèi)部，因此能夠有效地防止外界環(huán)境造成破壞和影響，可以讓傳感器在電纜隧道、電纜溝等各種惡劣運(yùn)行環(huán)境下的長(zhǎng)期使用。能在一定程度上抵抗外力破壞，而且還具有很普遍的適用性，使用壽命長(zhǎng)，測(cè)溫精度高。
[0017]接頭導(dǎo)體傳感器呈圓環(huán)型結(jié)構(gòu)，在中間接頭安裝過(guò)程中將傳感器套于電纜中間接頭導(dǎo)體，便于組裝，工程造價(jià)低，并易于推廣。
[0018]設(shè)置環(huán)境溫度傳感器，提高溫度對(duì)比性，環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在中間接頭的保護(hù)殼外面，并距離保護(hù)殼0.2m?2m，進(jìn)一步提高測(cè)試精度。
[0019]保護(hù)殼表皮傳感器為兩個(gè)，對(duì)稱布置在中間接頭的保護(hù)殼兩端，由于中間接頭保護(hù)殼面積較大，散熱環(huán)境可能略有差異，設(shè)置兩個(gè)傳感器是為了檢測(cè)是否存在熱量分布不均勻的情況，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)中間接頭的保護(hù)殼的測(cè)試精度。
[0020]中間接頭的保護(hù)殼上設(shè)置電加熱帶，電加熱帶可模擬外界環(huán)境溫度變化對(duì)接頭內(nèi)部溫度場(chǎng)分布的影響，使用時(shí)直接纏繞在保護(hù)殼的表面加熱，溫度均勻，安裝簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠；電流表為鉗形電流表，使用時(shí)直接夾住待測(cè)電纜即可，使用方便。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的溫度傳感器布置結(jié)構(gòu)；
[0023]圖3是本實(shí)用新型電加熱帶結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中，1、電源，2、調(diào)壓器，3、導(dǎo)體，4、電纜，6、中間接頭，7、密封膠，8、數(shù)據(jù)接收模塊，9、數(shù)據(jù)采集模塊，11、載流量采集器，12、計(jì)算機(jī)，13、升流變壓器，15、電流表，61、保護(hù)殼，62、預(yù)制件，63、電加熱帶；
[0025]Tl、接頭導(dǎo)體傳感器，T2、本體導(dǎo)體傳感器，T3、本體表皮傳感器，T4、接頭表皮傳感器，T5、保護(hù)殼表皮傳感器I，T6、保護(hù)殼表皮傳感器II，T7、環(huán)境溫度傳感器，R1、內(nèi)置信號(hào)收發(fā)天線。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0027]其具體使用方法為:
[0028]首先搭建好測(cè)溫控制裝置，將各種設(shè)備按照?qǐng)D1連接好，電源1、調(diào)壓器2和升流變壓器13依次連接，升流變壓器13連接電纜4兩端，升流變壓器13和調(diào)壓器2之間連接有鉗形電流表15，其中升流變壓器13為51kA，電纜4采用規(guī)格為151kV，1200mm2, YJLW03電纜；中間接頭6為151kV導(dǎo)體測(cè)溫型中間接頭，規(guī)格為1200mm2 ;接頭導(dǎo)體傳感器Tl為3MS1123TII ;中間接頭6包括冷縮預(yù)制件62和設(shè)置在冷縮預(yù)制件62外部的銅制保護(hù)殼61，銅制保護(hù)殼61上纏繞電加熱帶63，電加熱帶63的電源線連接電源I。電加熱帶63為合肥市旭升新型電伴熱科技有限公司生產(chǎn)的玻璃纖維電加熱帶63，具有良好的耐溫性能和可靠的絕緣性能，結(jié)構(gòu)柔軟，使用時(shí)直接纏繞在保護(hù)殼的表面加熱，其溫度均勻，安裝簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠。
[0029]將所有溫度傳感器按照?qǐng)D2布置好，電纜4及中間接頭6上設(shè)置七個(gè)溫度傳感器，分別為:在預(yù)制件62內(nèi)的導(dǎo)體3上的接頭導(dǎo)體傳感器Tl、設(shè)置在電纜4的導(dǎo)體3上的本體導(dǎo)體傳感器T2、設(shè)置在電纜4的表皮上的本體表皮傳感器T3、設(shè)置在預(yù)制件62的表皮上的接頭表皮傳感器T4、對(duì)稱設(shè)置在保護(hù)殼61表皮兩端的保護(hù)殼表皮傳感器I T5和保護(hù)殼表皮傳感器II T6，以及環(huán)