用于电缆中间接头温度场测量的测温试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于电缆中间接头温度场测量的测温试验系统，属于电缆中间接头温度监测技术领域。
【背景技术】
[0002]电缆的老化、载流量均与温度密切相关，通过监测温度量这一数据，可以判断电缆的运行状态。对于电缆温度测量方面，直接测量投运电缆线芯温度的难度较大，因此工程中多是通过计算电缆表面温度场的分布，来确定电缆线芯温度和载流量。国内外学者开展了大量的研究工作，提出了基于热敏电阻、热电偶等温度传感器的重点部位点式测温方法、基于感温电缆和预埋分布式光纤的线式测温方法、基于红外热成像的非接触式测温方法。
[0003]上述测温方法的缺点在于测温受环境影响大，不能及时发现绝缘缺陷位置，如热敏电阻、热电偶等的测试方法，传输距离短，抗干扰能力差，若传感器长期浸泡水中，会影响使用寿命和测温精度；将光纤埋入电缆内部测温方法，长距离敷设造价昂贵、安装工程巨大，使用感温电缆只能显示某测温段内的最高温度，实时性差；红外热成像的方法，对敷设环境复杂的地下电缆监测困难，不适于推广。
[0004]统计发现中间接头是电缆线路的故障高发部位，中间接头的温度是反映其运行状态的重要参数，因此有效测量中间接头温度对于提高电缆运行的安全性及经济性具有重大意义。
[0005]一般的载流量试验和测温试验只是针对电缆本体，针对中间接头温度进行在线监测研究较少，也没有针对中间接头的温度场计算，并且由于电缆中间接头(比如预制式中间接头)，其材料和温度场结构均与电缆本体存在较大差异，绝缘厚，散热不佳，在相同条件下两者温度分布不同，比如电缆中间接头长期运行过程中，其表面与空气自然对流传热，当发热与散热达到热平衡时，温度分布不随时间变化，即内部导体温度和表面温度分别维持恒定。因此，有必要在分析中间接头结构的基础上，深入研究中间接头温度场的测量。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型需要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种用于电缆中间接头温度场测量的测温试验系统，具有测试精度高、计算误差小、操作方便的优点。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种用于电缆中间接头温度场测量的测温试验系统，包括设置在电缆和主要由预制件和设置在预制件外部的保护壳构成的中间接头上的若干温度传感器、和温度传感器连接的测温控制装置，所述测温控制装置包括电源、与电源依次连接的调压器和升流变压器，调压器和升流变压器之间连接有电流表，升流变压器连接电缆两端，还包括与温度传感器连接的数据采集模块，数据采集模块依次连接数据接收模块和计算机，计算机还连接载流量采集器，载流量采集器连接电缆上的中间接头；
[0008]所述温度传感器包括设置在预制件内的电缆的导体上的接头导体传感器、设置在预制件外侧的导体上的本体导体传感器、设置在电缆的表皮上的本体表皮传感器、设置在预制件的表皮上的接头表皮传感器、设置在保护壳表皮上的保护壳表皮传感器，上述所有温度传感器均与数据采集模块连接；
[0009]所述接头导体传感器为圆环型结构的内置式无线无源温度传感器，其内径与电缆的导体的外径配合，圆环型接头导体传感器套接在预制件内的导体上。
[0010]本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述温度传感器还包括测量环境温度的环境温度传感器，环境温度传感器连接数据采集模块。
[0011]本实用新型技术方案的进一步改进在于:环境温度传感器设置在中间接头的保护壳外面，环境温度传感器距离保护壳0.2m?2m。
[0012]本实用新型技术方案的进一步改进在于:保护壳表皮传感器为两个，对称布置在中间接头的保护壳两端。
[0013]本实用新型技术方案的进一步改进在于:中间接头的保护壳上设置电加热带。
[0014]本实用新型技术方案的进一步改进在于:电流表为钳形电流表。
[0015]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是:通过在不同电缆层安装温度传感器实现多点测量，同时改变电缆载流量进行多次重复试验，获得不同条件下电缆载流量与不同电缆层温度的关系，具有测试精度高、计算误差小、操作方便的优点。
[0016]测试中间接头的导体温度采用内置式无线无源温度传感器，该类型传感器的安装方式能够在不破坏电缆绝缘的情况下内置于电缆中间接头内部，直接测量电缆中间接头导体温度。同时由于该传感器安装在电缆中间接头内部，因此能够有效地防止外界环境造成破坏和影响，可以让传感器在电缆隧道、电缆沟等各种恶劣运行环境下的长期使用。能在一定程度上抵抗外力破坏，而且还具有很普遍的适用性，使用寿命长，测温精度高。
[0017]接头导体传感器呈圆环型结构，在中间接头安装过程中将传感器套于电缆中间接头导体，便于组装，工程造价低，并易于推广。
[0018]设置环境温度传感器，提高温度对比性，环境温度传感器设置在中间接头的保护壳外面，并距离保护壳0.2m?2m，进一步提高测试精度。
[0019]保护壳表皮传感器为两个，对称布置在中间接头的保护壳两端，由于中间接头保护壳面积较大，散热环境可能略有差异，设置两个传感器是为了检测是否存在热量分布不均匀的情况，进一步加强对中间接头的保护壳的测试精度。
[0020]中间接头的保护壳上设置电加热带，电加热带可模拟外界环境温度变化对接头内部温度场分布的影响，使用时直接缠绕在保护壳的表面加热，温度均匀，安装简单，使用方便，安全可靠；电流表为钳形电流表，使用时直接夹住待测电缆即可，使用方便。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型整体结构示意图；
[0022]图2是本实用新型的温度传感器布置结构；
[0023]图3是本实用新型电加热带结构示意图；
[0024]其中，1、电源，2、调压器，3、导体，4、电缆，6、中间接头，7、密封胶，8、数据接收模块，9、数据采集模块，11、载流量采集器，12、计算机，13、升流变压器，15、电流表，61、保护壳，62、预制件，63、电加热带；
[0025]Tl、接头导体传感器，T2、本体导体传感器，T3、本体表皮传感器，T4、接头表皮传感器，T5、保护壳表皮传感器I，T6、保护壳表皮传感器II，T7、环境温度传感器，R1、内置信号收发天线。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0027]其具体使用方法为:
[0028]首先搭建好测温控制装置，将各种设备按照图1连接好，电源1、调压器2和升流变压器13依次连接，升流变压器13连接电缆4两端，升流变压器13和调压器2之间连接有钳形电流表15，其中升流变压器13为51kA，电缆4采用规格为151kV，1200mm2, YJLW03电缆；中间接头6为151kV导体测温型中间接头，规格为1200mm2 ;接头导体传感器Tl为3MS1123TII ;中间接头6包括冷缩预制件62和设置在冷缩预制件62外部的铜制保护壳61，铜制保护壳61上缠绕电加热带63，电加热带63的电源线连接电源I。电加热带63为合肥市旭升新型电伴热科技有限公司生产的玻璃纤维电加热带63，具有良好的耐温性能和可靠的绝缘性能，结构柔软，使用时直接缠绕在保护壳的表面加热，其温度均匀，安装简单，使用方便，安全可靠。
[0029]将所有温度传感器按照图2布置好，电缆4及中间接头6上设置七个温度传感器，分别为:在预制件62内的导体3上的接头导体传感器Tl、设置在电缆4的导体3上的本体导体传感器T2、设置在电缆4的表皮上的本体表皮传感器T3、设置在预制件62的表皮上的接头表皮传感器T4、对称设置在保护壳61表皮两端的保护壳表皮传感器I T5和保护壳表皮传感器II T6，以及环