一种10kV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种热分布测量方法，特别是设及一种lokv交联电缆冷缩终端接头 热分布测量方法。
【背景技术】
[0002] 伴随中国城市电网的升级改造，电缆线路在城市配电网比重呈现逐年上升的趋 势，电缆事故也随之呈现多发势态，配网电缆的运行状态日益受到供电企业的关注。电缆事 故的统计数据表明，电缆的中间接头、终端接头往往是电缆绝缘的薄弱环节，而且很大程度 受到施工人员接头制作技术水平的影响，因此，掌握电缆接头的运行状态可W有效提高电 缆线路的运行可靠性。
[0003] 电缆载流量W及电缆福射的热分布已进行了大量研究，但对于接头部分的热分布 问题尚缺乏基础性的研究。电缆的溫度分布和电缆载流量有内在联系，电缆过负荷会引起 电缆局部的提前老化而大大缩短电缆的运行寿命，降低电缆的运行可靠性。因此，分析电 缆终端接头的溫度分布随电缆载流量的变化规律，可为电缆终端运行状态检测提供科学依 据。目前，针对lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量计算依然存在空白区域，缺乏行之 有效的测量方法。
【发明内容】
[0004] 基于此，提供一种针对lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量的科学有效的测 量方法，W弥补在该领域中的空白的lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法。
[0005] 搭建溫升试验平台；
[0006] 将测试用的lOkV交联电缆回路放入所述溫升试验平台，获取传热学模型计算所 需的参数值；
[0007] 将所获取的参数值代入所述传热学模型中，计算出所述lOkV交联电缆的护套层 的等值热传导系数；
[0008] 在所述传热学模型中，根据所述等值热传导系数，计算出预设环境溫度和载流量 下的lOkV交联电缆的护套层的内层溫度及外层溫度，据此得到lOkV交联电缆冷缩终端接 头热分布信息。
[0009] 上述lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法，通过搭建适用于lOkV交联电 缆的溫升试验平台，测试出已知环境溫度和载流量下的电缆外层和内层溫度。针对lOkV交 联电缆建立传热学模型，并且将上述溫升平台测试所得的参数值代入到该传热学模型，计 算出所述lOkV交联电缆的护套层的等值热传导系数。利用计算所得的护套层的等值热传 导系数代入到传热学模型中，得出预设环境溫度和载流量下的lOkV交联电缆的护套层的 内层溫度及外层溫度。从而，针对lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量的科学有效的测 量方法，W弥补在该领域中的空白。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的一种实施方式的lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法的 方法流程图；
[0011] 图2为本发明的其中一种实施方式中的溫升试验平台的结构示意图；
[0012] 图3为本发明的一种应用实例中的不同电流值下的电缆溫升试验曲线图；
[0013] 图4为本发明的一种应用实例中的电缆终端护套内外热稳态溫度与电流关系图；
[0014] 图5为本发明的一种应用实例中在16°C下电缆热稳态时的终端护套内外溫度计 算值与实测值的比较图。
【具体实施方式】
[0015] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段W及所达到的具体目的、功能，解析本发 明的优点与精神，藉由W下结合附图与【具体实施方式】对本发明的详述得到进一步的了解。
[0016] 参见附图1，其为本发明的一种实施方式的lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测 量方法的方法流程图。
[0017] 该lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法，包括步骤：
[0018] S110 :搭建适用于lOkV交联电缆的溫升试验平台。该溫升试验平台用于设定一个 人工的可调的测试场景，选取合适的试样后，在载流量可调的情况下，测试试样中的护套外 层和护套内层的溫度。
[0019] S120 :将测试用的lOkV交联电缆回路放入所述溫升试验平台，获取传热学模型计 算所需的参数值。利用试验平台，在测得护套外层和护套内层溫度。
[0020] S130 :将所获取的参数值代入所述传热学模型中，计算出所述lOkV交联电缆的护 套层的等值热传导系数。将测试所得的护套外层和护套内层溫度代入到前文所建立的传热 学模型中，结合已知的电缆结构和热传递的公知参数，计算出护套层的等值热传导系数。
[0021] S140:在所述传热学模型中，根据所述等值热传导系数，计算出预设环境溫度和载 流量下的lOkV交联电缆的护套层的内层溫度及外层溫度，据此得到lOkV交联电缆冷缩终 端接头热分布信息。在计算出护套的等值热传导系数后，反之，可W代入到前文的数学模型 中。此时，便可W计算出在指定环境溫度下，随着电缆的载流量变化而产生溫升变化。
[0022] 上述lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量方法，通过搭建适用于lOkV交联电 缆的溫升试验平台，测试出已知环境溫度和载流量下的电缆外层和内层溫度。针对lOkV交 联电缆建立传热学模型，并且将上述溫升平台测试所得的参数值代入到该传热学模型，计 算出所述lOkV交联电缆的护套层的等值热传导系数。利用计算所得的护套层的等值热传 导系数代入到传热学模型中，得出预设环境溫度和载流量下的lOkV交联电缆的护套层的 内层溫度及外层溫度。从而，针对lOkV交联电缆冷缩终端接头热分布测量的科学有效的测 量方法，W弥补在该领域中的空白。
[0023] 参见附图2,其为本发明的其中一种实施方式中的溫升试验平台的结构示意图，其 实，附图2中的溫度传感器包含了第一溫度传感器和第二溫度传感器。
[0024] 该溫升试验平台包括：控制台、调压器、升流器、第一溫度传感器、第二溫度传感器 和记录仪；
[00巧]所述控制台、所述调压器及所述升流器依次电连接。
[0026] 所述控制台用于控制所述调压器的输出电压。同时，控制台也可W监控调压器、升 流器W及测试电缆中的电压和电流信号。
[0027] 所述升流器用于给测试用的lOkV交联电缆形成的闭合回路产生感应电动势，所 述调压器用于调整试验回路的电流，所述调压器与所述升流器电连接。
[0028] 所述第一溫度传感器用于测量测试用的lOkV交联电缆的电缆终端A相的护套层 的内层溫度，所述第二溫度传感器用于测量测试用的lOkV交联电缆的电缆终端A相的护套 层的外层溫度。
[0029] 所述记录仪分别与所述第一溫度传感器、所述第二溫度传感器电连接，用于用于 记录所述第一溫度传感器和所述第二溫度传感器的检测数据。
[0030] 在其中一种实施方式中，所述调压器的输出电压范围为0~400V，所述升流器与 所述测试用的lOkV交联电缆回路的线圈应数比为50 : 1，所述调压器的可调整电流范围 为0~1200A，所述第一溫度传感器和所述第二溫度传感器均为精度为0. 5级的PtlOO溫度 传感器分别布置在电缆终端A相的护套内层和护套外层，保证传感器和测量点紧密接触。 第一溫度传感器和第二溫度传感器采集溫度信号并传至记录仪连续存储，采样时间间隔为 lOso
[0031] 所述测试用的lOkV交联电缆回路包括首尾相互连接形成闭合回路的两条lOkV交 联电缆。测试用的lOkV交联电缆回路穿过升流器线圈，通过电磁感应产生回路感应电动势 形成，回路屏蔽层单点接地。控制台通过控制调压器来调整试验回路电流，同时测量调压器 输出电压信号和试验回路电流信号。
[0032] 电缆在运行时，线忍中电流产生的焦耳热，W热传导、热对流、热福射等方式通过 护套向周围介质传递热量