本发明属于电力机车电缆线压接
技术领域：
，具体涉及一种电缆压接点及压接金具的温升实验方法。
背景技术：
：电力机车所铺设的电缆有成千上万根之多，如此多的电缆如果在压接过程中不能保证电缆压接点与连接金具的质量，很容易造成机车运行过程中，电缆由于压接点存在缺陷，导致电缆发热，甚至造成火灾事故的发生，给电力机车的安全运行，造成很大的障碍。电缆压接点以及与连接金具的温升实验，是检验电缆压接点以及电缆与连接金具压接质量的实验，通过电缆压接点以及与连接金具的温升实验，可以判断出压接好的电缆和电缆的连接金具质量的好坏，保证在电流通过压接电缆以及连接金具发热的稳定性，延长压接电缆以及连接金具的使用寿命。目前，对电力机车电缆压接点和连接金具的发热稳定性，不能通过后续的检查手段判断压接质量的可靠性。在现有技术中，对电缆压接点和连接金具，一般采用人肉眼检测的方法，主要检查电缆的压接点和连接金具，有没有存在明显的物理缺陷；这种用人肉眼检查电缆压接点和连接金具物理缺陷的方法，主要存在可靠性不高，不能检测出电缆压接点和连接金具的内在缺陷，造成电力机车在运行过程中，时常有电缆压接点和连接金具发热，从而影响电力机车的正常运行，甚至造成电力机车发生火灾；发明人基于上述的缺陷研发了一种电缆压接点及连接金具的温升实验方法，能够解决现有技术中存在的问题。技术实现要素：本发明为了解决上述技术问题，提供一种电缆压接点及压接金具的温升实验方法，本发明的实验方法是在室内不通风、密闭、避光的环境下，其环境温度应为15℃～30℃的条件下进行；采用相同的压接工具，相同的压接方法，选择试样长度为1m，同一压接工具的同一压膜制取3支试样，用规定的扭矩进行可靠连接，使其在相同条件下进行温升试验，此时连接试样的长度不会影响发热稳定性的判定；随后采用大电流发生器，可针对不同规格的电缆试样和连接金具进行通电温升试验，保证测量结果可靠性的同时，为兼顾试验效率和检测成本，确定预热90min,发热稳定时间一般在60min，每隔15min测量一次，连续测量三次，其相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，认定发热稳定；这种电缆试样和连接金具试样的温升实验方法，能够解决人肉眼检查电缆压接点和连接金具物理缺陷，而造成的可靠性不高的问题。本发明所采用的技术方案是：步骤一、实验环境的选择：电缆压接点及压接金具的温升实验是在不通风、密闭、避光的室内环境中进行；步骤二、试验设备的选择：电缆压接点及压接金具的升实验采用相同的实验设备，大电流发生器一台，提供实验所需稳定的输出电流；万用表、数据采集卡、热电偶一套组成可靠的测量系统，还有保证端子连接可靠的扭矩扳手一个；步骤三、实验压接电缆试样的制取：用压接工具与同规格的压接金具进行压接，电缆两端均需按此方法压接，避免出现飞边；压接金具的管状部分应避免在同一压痕处进行二次压接；试样长度为1m；同一压接工具的同一压膜制取3支试样；步骤四、对压接电缆测试点的选择：a测试点和c测试点为同一电缆试样的压接金具的温度点，b测试点为电缆试样的基准导体温度点；压接端子两端a点和c点，用纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，电缆基准导体b点，应用电工刀割开绝缘层，将测试用热电偶顺向放入绞合导体上，闭合绝缘层，在外部用绝缘胶带缠绕两周；步骤五、电缆温升实验测量组件的连接：根据压接电缆的线径规格（导线额定截面），选择与电缆线径规格相同的连接导线两根，一端分别与大电流发生器相应的两个电流输出端子紧固连接；另一端分别连接被测压接电缆的a测试点连接金具、c测试点连接金具；相同规格的压接电缆按照扭矩要求，利用紧固件进行紧固连接，避免连接不可靠造成检测数据的异常；步骤六、根据不同规格的电缆选择相应的温升试验电流：电缆温升试验选择不少于3支相同额定截面压接电缆，输入相应的试验电流；按照机车实际运行过程中承受的载荷及电缆发热的温度，参照相关技术标准确定试验温升电流大小；步骤七、电缆压接点及连接金具温升实验数据分析：启动大电流发生器，根据不同规格的压接电缆试样加载步骤六中所规定的温升试验电流，通电预热90min，每隔15min测量一次、连续测量三次，待稳定条件达到要求，即相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，数据采集系统依次对环境温度、各支电缆试样a测试点、b测试点、c测试点进行六次数据采集，做为温升试验数据；步骤八、计算测量点温升：发热稳定后，根据步骤七中各测量点测试数据的六次测量温度值，计算出其平均值，并根据温升定义，计算温升结果；具体测量点温升计算公式如下：测量点温升（k）=（测量点温度平均值+273.15）-（环境温度值+273.15）注：摄氏温度t与热力学温度t之间的数值关系为：t/℃=t/k-273.15步骤九、电缆压接点及连接金具温升实验结果的判定：对每一组电缆试样预热90min，发热稳定时间一般在60min，每隔15min测量一次，连续测量三次；其相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，认定发热稳定，否则发热不稳定，判温升试验不合格；根据步骤八中计算出的电缆试样三个测量点温升结果，当温升试验结果符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验合格；当温升试验结果不符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验不合格。其中步骤一中，室内环境温度控制在15℃～30℃。其中步骤一中，电缆压接点及压接金具的温升实验是在不通风、密闭、避光的室内环境中进行，室内环境温度控制在15℃～30℃；这样做是因为，温升是相对室温的温度差，为保证试样在实验过程中的稳定性，连接金具避免受到外部辐射光源的影响，考虑到压接电缆及连接金具的膨胀系数，要求室内密闭不通风且避光，在15℃～30℃的室温下进行试验；当温升实验受到外界辐射光源的照射时，就会直接影响温升实验发热稳定性，影响发热温度的准确性的判断，导致整个温升实验失败。其中步骤二中，大电流发生器的电流输出范围为电流输出范围为5a～1000a，输出值满量程为±0.5%f.s，扭矩扳手扭矩范围为1nm～100nm。其中步骤二中，热电偶为直径0.3mm的t型热电偶，t型热电偶具有线性度好，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，是一种最佳的测量低温的廉金属热电偶，由万用表、数据采集卡、热电偶构成的温度测量系统的读数精确为±1℃。提高了数据采集响应速度以及测试点温度的精确度，快速能够达到温升实验的要求，保证温室实验的准确性。其中步骤二中，电缆压接点及压接金具的升实验采用相同的实验设备，大电流发生器一台，提供实验所需稳定的输出电流，测量范围为5a～1000a，输出值满量程为±0.5%f.s；这样做主要是根据压接电缆和压接金具所能承受的最大电流，来选择不同型号的大电流发生器。其中步骤二中，扭矩扳手的测量范围为1nm～100nm；这样做主要是为了，保障连接压接电缆和压接金具时，所用的力均匀一致，避免因连接点用力的不一致，造成压接电缆和压接金具的电阻增大，导致局部发热量骤然增大，对温升实验结果产生影响，从而产生错误判断。其中步骤三中，用压接压接金具与同规格的压接电缆进行压接，避免出现飞边；压接金具的管状部分应避免在同一压痕处进行二次压接；一是为了防止因压接点出现的飞边，造成压接金具与压接电缆之间某一个测试点出现电阻的骤然上升，引起发热量的增大，影响温升实验的稳定性和准确性，甚至造成电缆温升实验的失败；二是压接金具的管状部分出现同一压痕进行二次压接，会造成电缆和压接金具之间机械强度或耐折弯强度的降低，降低电缆的使用寿命；三是保证制样过程与实际工作过程或工作状况的一致性。其中步骤四中，压接端子两端a点和c点用0.3cm～0.4cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周。其中步骤四中，a测试点和c测试点为同一电缆试样的压接端头温度点，b测试点为电缆试样的基准导体温度点；压接端子两端（a点和c点），用0.3～0.4cm宽的纸胶带，将测试用热电偶在压接端子压接部位的压痕上缠绕两周；一是为了保证热电偶与压接电缆测量点接触牢靠；二是避免缠绕过多导致散热效果降低，影响压接电缆测量点的真实温度，从而影响温升实验的准确性。其中步骤四中，压接端子两端a点和c点用0.3cm～0.4cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周；这样做的主要的目的是为了，如果采用小于0.3cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，这样容易造成缠绕包裹不完全，影响温升实验的测定数据的稳定性，造成温升试样数据不准确；如果采用小于0.4cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，这样容易造成对热电偶，与压接端子压接部位的压痕处缠绕过多，从而影响此处的散热性能，造成局部发热，造成温升实验的失败。其中骤四中，电缆基准导体（b点即试样中点部位），应用电工刀割开绝缘层，将测试用热电偶顺向放入绞合导体上，闭合绝缘层，在外部用绝缘胶带缠绕两周；这样做主要是为了保证实验工况与使用工况的一致性，避免电缆基准导体散热，造成温升实验对电缆基准导体检测结果偏低，影响温升实验的准确性。其中步骤五中，紧固件公称直径与扭力矩符合规定如下表：紧固件公称直径mm扭力矩nm紧固件公称直径mm扭力矩nm41.0～1.31018.0～23.052.0～2.51231.5～39.564.0～4.91451.0～61.088.9～10.81678.5～98.0其中步骤五中，根据压接电缆的线径规格（导线额定截面），用与电缆线径规格相同的连接导线，与大电流发生器相应的电流输出端紧固连接；同时采用与电缆线径规格相同的连接导线，分别与a测试点、b测试点、c测试点连接；这样做是因为不同线径规格的电缆，其热传递的速率不一样，造成温升实验结果不一致，导致升温实验结果偏离；选择电缆线径相同的电缆，以减少热传递不一致造成测量结果异常。其中步骤六中，根据不同规格的电缆选择相应的温升试验电流：电缆温升试验选择3支相同额定截面压接电缆，输入相应的试验电流；这样做主要是因为，不同线径的电缆所承受的温升实验电流是不一样的，电缆的线径越大，所承受的电流就越大，电缆的线径越小，所承受的电流就越小；选择与电缆线径相适应的电流，起到在相同的预热时间，相同的通电时间，得到稳定的发热量，从而提高电缆温室实验稳定而准确的实验数据。其中步骤六中，根据电缆额定截面积选择温升试验电流见下表：序号导线额定截面（mm2）温升试验电流（a）序号导线额定截面（mm2）温升试验电流（a）110506952602258071203403351008150420450125918550057018010240590其中步骤七、八、九中，启动大电流发生器，对每一组电缆试样分别通电预热30min、60min，加载步骤六中所规定的电流，对多组不同电缆额定截面积的电缆，分别按10min、15min、30min、60min不同的时间间隔对压接电缆的a、b、c测试点进行重复测量；这样做的主要目的是为了，通过不同的测量时间间隔，得到尽可能多的温升实验数据样本，通过计算测量复现性，然后进行比较实验数据及结果，最终确定压接电缆温升实验通电预热时间为90min，测量时间间隔15min，连续测量三次的实验方案；从实验结果看，一般发热稳定时间为60min。本发明的有益效果：本技术方案提供一种电缆压接点及压接金具的温升实验方法，本发明的实验方法是在室内不通风、密闭、避光的环境下，其环境温度应为15℃～30℃的条件下进行；采用相同的压接工具，相同的压接方法，在相同条件下进行温升试验；此实验方法能够解决人的肉眼检查电缆压接点和连接金具物理缺陷，提高温升实验的准确性和可靠性，降低了实验材料和时间成本，保证了机车检修质量和运行安全。附图说明图1为本发明的电缆温升实验测试点示意图；图中标记：1、a测试点，2、b测试点，3、c测试点，4、压接电缆，5、压接金具。具体实施方式以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。如图所示，本发明所采用的技术方案是：实施例一、选择试样长度为1m、额定截面为25mm2步骤一、实验环境的选择：电缆压接点及压接金具5的温升实验是在不通风、密闭、避光的室内环境中进行，室内环境温度在15℃；步骤二、试验设备的选择：电缆压接点及压接金具5的升实验采用相同的实验设备，大电流发生器一台，提供实验所需稳定的输出电流为80a，用表、数据采集卡、热电偶一套组成可靠的测量系统，还有保证端子连接可靠的扭矩扳手一个，扭矩设定值为10nm；步骤三、实验压接电缆试样的制取：用压接电缆4与同规格的压接金具5进行压接，电缆两端均需按此方法压接，避免出现飞边；压接金具5的管状部分应避免在同一压痕处进行二次压接；试样长度为1m、额定截面为25mm2；同一压接工具的同一压膜制取3支试样；步骤四、对压接电缆测试点的选择：a测试点1和c测试点3为同一电缆试样的压接金具的温度点，b测试点2为电缆试样的基准导体温度点；压接端子两端（a点和c点），用0.3cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，电缆基准导体（b点即试样中点部位），应用电工刀割开绝缘层，将测试用热电偶顺向放入绞合导体上，闭合绝缘层，在外部用绝缘胶带缠绕两周；步骤五、电缆温升实验测量组件的连接：根据压接电缆的线径规格（导线额定截面），选择与电缆截面规格相同的25mm2、试样长度为1m连接导线两根，一端分别与大电流发生器相应的两个电流输出端子紧固连接；另一端分别连接被测压接电缆的a测试点1连接金具、c测试点3连接金具；相同规格的压接电缆按照扭矩要求，利用紧固件进行紧固连接，避免连接不可靠造成检测数据的异常；步骤六、根据不同规格的电缆选择相应的温升试验电流：电缆温升试验选择3支选择试样长度为1m、额定截面为25mm2的压接电缆，输入80a的试验电流；步骤七、电缆压接点及连接金具温升实验数据分析：启动大电流发生器，加载步骤六中所规定的80a温升试验电流，通电预热90min，每隔15min测量一次、连续测量三次，待稳定条件达到要求，即相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，数据采集系统依次对环境温度、各支电缆试样a测试点、b测试点、c测试点进行六次数据采集，做为温升试验数据。步骤八、计算测量点温升：发热稳定后，根据步骤七中各测量点测试数据的六次测量温度值，计算出其平均值，并根据温升定义，计算温升结果；具体测量点温升计算公式如下：测量点温升（k）=（测量点温度平均值+273.15）-（环境温度值+273.15）注：摄氏温度t与热力学温度t之间的数值关系为：t/℃=t/k-273.15步骤九、电缆压接点及连接金具温升实验结果的判定：对每一组电缆试样预热90min，每隔15min测量一次，连续测量三次；其相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，认定发热稳定，否则发热不稳定，判温升试验不合格；根据步骤八中计算出的电缆试样三个测量点温升结果，当温升试验结果符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验合格；当温升试验结果不符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验不合格。实施例二、选择试样长度为1m、额定截面为95mm2步骤一、实验环境的选择：电缆压接点及压接金具5的温升实验是在不通风、密闭、避光的室内环境中进行，室内环境温度控制在25℃；步骤二、试验设备的选择：电缆压接点及压接金具5的升实验采用相同的实验设备，大电流发生器一台，提供实验所需稳定的输出电流为260a；万用表、数据采集卡、热电偶一套组成可靠的测量系统，还有保证端子连接可靠的扭矩扳手一个，扭矩设定值为20nm；步骤三、实验压接电缆试样的制取：用压接电缆4与同规格的压接金具5进行压接，电缆两端均需按此方法压接，避免出现飞边；压接金具5的管状部分应避免在同一压痕处进行二次压接；试样长度为1m；同一压接工具的同一压膜制取3支试样；步骤四、对压接电缆测试点的选择：a测试点1和c测试点3为同一电缆试样的压接金具的温度点，b测试点2为电缆试样的基准导体温度点；压接端子两端（a点和c点），用0.35cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，电缆基准导体（b点即试样中点部位），应用电工刀割开绝缘层，将测试用热电偶顺向放入绞合导体上，闭合绝缘层，在外部用绝缘胶带缠绕两周；步骤五、电缆温升实验测量组件的连接：根据压接电缆的线径规格（导线额定截面），截面规格相同的95m2、试样长度为1m连接导线两根，一端分别与大电流发生器相应的两个电流输出端子紧固连接；另一端分别连接被测压接电缆的a测试点1连接金具、c测试点3连接金具；相同规格的压接电缆按照扭矩要求，利用紧固件进行紧固连接，避免连接不可靠造成检测数据的异常；步骤六、根据不同规格的电缆选择相应的温升试验电流：电缆温升试验选择3支选择试样长度为1m、额定截面为95mm2的压接电缆，输入260a的试验电流；步骤七、电缆压接点及连接金具温升实验数据分析：启动大电流发生器，加载步骤六中所规定260a温升试验电流，通电预热90min，每隔15min测量一次、连续测量三次，待稳定条件达到要求，即相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，数据采集系统依次对环境温度、各支电缆试样a测试点、b测试点、c测试点进行六次数据采集，做为温升试验数据。步骤八、计算测量点温升：发热稳定后，根据步骤七中各测量点测试数据的六次测量温度值，计算出其平均值，并根据温升定义，计算温升结果；具体测量点温升计算公式如下：测量点温升（k）=（测量点温度平均值+273.15）-（环境温度值+273.15）注：摄氏温度t与热力学温度t之间的数值关系为：t/℃=t/k-273.15步骤九、电缆压接点及连接金具温升实验结果的判定：对每一组电缆试样预热90min，每隔15min测量一次，连续测量三次；其相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，认定发热稳定，否则发热不稳定，判温升试验不合格；根据步骤八中计算出的电缆试样三个测量点温升结果，当温升试验结果符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验合格；当温升试验结果不符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验不合格。实施例三、选择试样长度为1m、额定截面为240mm2步骤一、实验环境的选择：电缆压接点及压接金具5的温升实验是在不通风、密闭、避光的室内环境中进行，室内环境温度控制在30℃；步骤二、试验设备的选择：电缆压接点及压接金具5的升实验采用相同的实验设备，大电流发生器一台，提供实验所需稳定的输出电流为590a，万用表、数据采集卡、热电偶一套组成可靠的测量系统，还有保证端子连接可靠的扭矩扳手一个，扭矩设定值为35nm；步骤三、实验压接电缆试样的制取：用压接电缆4与同规格的压接金具5进行压接，电缆两端均需按此方法压接，避免出现飞边；压接金具5的管状部分应避免在同一压痕处进行二次压接；试样长度为1m；同一压接工具的同一压膜制取3支试样；步骤四、对压接电缆测试点的选择：a测试点1和c测试点3为同一电缆试样的压接金具的温度点，b测试点2为电缆试样的基准导体温度点；压接端子两端（a点和c点），用0.4cm宽的纸胶带将测试用热电偶，与压接端子压接部位的压痕上缠绕两周，电缆基准导体（b点即试样中点部位），应用电工刀割开绝缘层，将测试用热电偶顺向放入绞合导体上，闭合绝缘层，在外部用绝缘胶带缠绕两周；步骤五、电缆温升实验测量组件的连接：根据压接电缆的线径规格（导线额定截面），选择与截面规格相同的240mm2、试样长度为1m连接导线两根，一端分别与大电流发生器相应的两个电流输出端子紧固连接；另一端分别连接被测压接电缆的a测试点1连接金具、c测试点3连接金具；相同规格的压接电缆按照扭矩要求，利用紧固件进行紧固连接，避免连接不可靠造成检测数据的异常；步骤六、根据不同规格的电缆选择相应的温升试验电流：电缆温升试验选择3支选择试样长度为1m、额定截面为240mm2的压接电缆，输入590a的试验电流；步骤七、电缆压接点及连接金具温升实验数据分析：启动大电流发生器，加载步骤六中所规定的590a温升试验电流，通电预热90min，每隔15min测量一次、连续测量三次，待稳定条件达到要求，即相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，数据采集系统依次对环境温度、各支电缆试样a测试点、b测试点、c测试点进行六次数据采集，做为温升试验数据。步骤八、计算测量点温升：发热稳定后，根据步骤七中各测量点测试数据的六次测量温度值，计算出其平均值，并根据温升定义，计算温升结果；具体测量点温升计算公式如下：测量点温升（k）=（测量点温度平均值+273.15）-（环境温度值+273.15）注：摄氏温度t与热力学温度t之间的数值关系为：t/℃=t/k-273.15步骤九、电缆压接点及连接金具温升实验结果的判定：对每一组电缆试样预热90min，每隔15min测量一次，连续测量三次；其相邻两次测量数据的变化值不超过1℃，认定发热稳定，否则发热不稳定，判温升试验不合格；根据步骤八中计算出的电缆试样三个测量点温升结果，当温升试验结果符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验合格；当温升试验结果不符合选定标准的要求时，判定该试样温升试验不合格。当前第1页12