一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法以及装置与流程

文档序号:18516354发布日期:2019-08-24 09:29阅读:180来源:国知局
一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法以及装置与流程

本申请涉及电气技术领域,尤其涉及一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法以及装置。



背景技术:

电缆被广泛使用于各个领域。受其敷设方式、制作工艺以及运行环境等因素的影响,电缆常常发生不同程度的绝缘划伤。特别是在低气压地区,电缆长时间运行于低气压环境中,容易导致电缆内部绝缘老化加速,引发局部放电击穿,造成爆炸着火事故,存在安全隐患。

在低气压环境下,目前主要是通过离线状态下或检修状态下测量表征电缆绝缘老化特征的理化或电气参数,来对电缆绝缘损伤的面积进行评估。但是离线检修会影响输电线路的正常运行。因此,相关技术中,在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,会影响输电线路的正常运行。



技术实现要素:

本申请提供了一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法以及装置,以解决相关技术中,在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,会影响输电线路的正常运行的问题。

一方面,本申请提供一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法,包括:

在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,获取置于所述电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据;

根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子;

根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子;

根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。

可选的,所述根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:

根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定至少两个划伤面积系数;

根据所述至少两个划伤面积系数,确定所述电缆绝缘损伤面积;

其中,所述划伤面积系数通过以下公式表示

λl为预先将所述至少两个温度传感器划分为至少两个温度传感器组中的第1个温度传感器组所对应的的划伤面积系数,所述至少两个划伤面积系数与所述至少两个温度传感器组一一对应,所述第1个温度传感器组为所述至少两个温度传感器组中的任意一个温度传感器组,所述第1个温度传感器组包含r个温度传感器,μa为所述第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的损伤因子,θa为所述第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的偏离占比因子,a为整数。

可选的,所述根据所述至少两个划伤面积系数,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:

在所述至少两个划伤面积系数的和小于第一预设阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;

在所述至少两个划伤面积系数的和大于所述第一预设阈值且小于预设第二阈值的情况下,或者,在所述至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于所述第一预设阈值且小于所述预设第二阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;

在所述至少两个划伤面积系数的和大于所述预设第二阈值的情况下,或者,在所述至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于所述预设第二阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积。

可选的,偏离占比因子通过以下公式表示

其中,θi为所述至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的偏离占比因子,p为所述第i个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,ti,j为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的第j个温度数据,c为小于目标平均值的个数,b为大于所述目标平均值的个数,所述目标平均值为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据的平均值,ti,m为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据中小于所述目标平均值的温度数据,ti,n为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据中大于所述目标平均值的温度数据,b+c=p,b、c、i、j、m、n、p均为整数,所述第i个温度传感器为所述至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。

可选的,损伤因子通过以下公式表示

其中,μi为所述至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的损伤因子,p为所述第i个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,ti,j为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的第j个温度数据,t为所述环境温度数据,i、j和p均为整数,所述第i个温度传感器为所述至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。

另一方面,本申请还提供一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置,包括电缆、测试盒、至少两个温度传感器、电流发生装置、终端、真空泵、导管和封闭壳体,所述至少两个温度传感器均与所述终端连接;

所述电缆置于所述测试盒内,所述至少两个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的两个侧面上;

所述测试盒置于所述封闭壳体内,所述封闭壳体上设置有传输孔,所述导管的第一端连接所述真空泵,所述导管的第二端通过所述传输孔伸入所述封闭壳体内,所述真空泵用于通过所述导管向所述封闭壳体内传输真空;

所述电流发生装置包括电流源、电流输出线、第一固定环、第二固定环和电流输入线;

所述电缆包括缆芯以及包裹所述缆芯的绝缘材料,所述第一固定环套接于所述缆芯的第一端,所述第二固定环套接于所述缆芯的第二端;

所述电流输出线的第一端与所述电流源连接,所述电流输出线的第二端设置有输出接触极,所述输出接触极与所述第一固定环连接;

所述电流输入线的第一端与所述电流源连接,所述电流输入线的第二端设置有输入接触极,所述输入接触极与所述第二固定环连接;

所述电流源用于通过所述电流输出线输出目标电流至所述电缆,并通过所述电流输入线接收返回的所述目标电流;

所述至少两个温度传感器中的每个温度传感器用于在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,在预设周期内获取所述电缆的表面的至少两个温度数据;

所述终端用于根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子;

所述终端用于根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子;

所述终端用于根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括气压传感器,所述气压传感器设置于所述测试盒的表面,所述气压传感器用于测试所述封闭壳体内的气压。

可选的,所述至少两个温度传感器为十二个温度传感器,所述十二个温度传感器包含第一温度传感器群和第二温度传感器群,所述第一温度传感器群和所述第二温度传感器群均包含六个温度传感器,且所述第一温度传感器群包含的六个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的第一侧面上,所述第二温度传感器群包含的六个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的第二侧面上。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括电缆损伤系统,所述电缆损伤系统包括屏蔽壳、刀片扭转装置、刀片、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨;

所述缆芯旋转装置包含第一缆芯旋转装置和第二缆芯旋转装置,所述第一缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第一端,所述第二缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第二端,所述缆芯旋转装置用于控制所述电缆旋转;

所述刀片扭转装置的第一端固定于所述屏蔽壳的远离所述测试盒的侧面,所述刀片扭转装置的第二端与所述刀片连接,所述刀片扭转装置用于控制所述刀片的扭转角度对所述电缆的绝缘材料进行划伤处理;

所述滑轮包含第一滑轮和第二滑轮,所述垂直滑轨包含第一垂直滑轨和第二垂直滑轨,所述第一垂直滑轨和所述第二垂直滑轨设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面,所述第一缆芯旋转装置嵌于所述第一滑轮的第一侧面,所述第二缆芯旋转装置嵌于所述第二滑轮的第一侧面,所述第一滑轮的第二侧面设置有第一凹槽,所述第一垂直滑轨嵌于所述第一凹槽内,所述第二滑轮的第二侧面设置有第二凹槽,所述第二垂直滑轨嵌于所述第二凹槽内,所述电缆可通过所述滑轮沿所述垂直滑轨滑动至所述测试盒内;

在所述电缆滑动至所述测试盒内的状态下,所述第一滑轮与所述第一缆芯旋转装置分离,所述第二滑轮与所述第二缆芯旋转装置分离,所述第一固定环套接于所述第一缆芯旋转装置上,所述第二固定环套接于所述第二缆芯旋转装置上;

所述屏蔽壳包含第一隔离板和第二隔离板,所述第一隔离板和所述第二隔离板设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面上,在所述电缆滑动至所述测试盒内的状态下,所述第一隔离板、所述第二隔离板和所述屏蔽壳的包围所述测试盒的侧面形成所述封闭壳体。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括水平滑轨和水平滑块,所述水平滑轨固定于所述屏蔽壳的远离所述测试盒的侧面,所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接,所述刀片扭转装置的第一端固定于所述水平滑块上。

由以上技术方案可知,本申请提供一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法以及装置,所述方法包括:在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,获取置于所述电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据;根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子;根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子;根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。这样,在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,进而可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据确定电缆绝缘损伤面积。在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,不会影响输电线路的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法的流程图;

图2为本申请提供的一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置的示意图;

图3为本申请提供的另一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法的流程图;

图4为本申请提供的另一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置的示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1,图1是本申请提供的一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法的流程图。如图1所示,包括以下步骤:

步骤101、在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,获取置于所述电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据。

在步骤101中,如图2所示,为一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置的示意图。在图2中,包括电缆1、测试盒2、至少两个温度传感器、电流发生装置、终端4、真空泵5、导管6和封闭壳体。至少两个温度传感器均与终端4连接。

电缆1置于测试盒2内,至少两个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的两个侧面上。测试盒2置于封闭壳体内,封闭壳体上设置有传输孔8。导管6的第一端连接真空泵5,导管6的第二端通过传输孔8伸入封闭壳体内。真空泵5用于通过导管6向封闭壳体内传输真空,使封闭壳体内保持一个低压环境。

需要说明的是,至少两个温度传感器可以为十二个温度传感器,分别为13号温度传感器、14号温度传感器、15号温度传感器、16号温度传感器、17号温度传感器、18号温度传感器、19号温度传感器、20号温度传感器、21号温度传感器、22号温度传感器、23号温度传感器和24号温度传感器。十二个温度传感器可以包含第一温度传感器群和第二温度传感器群。第一温度传感器群和第二温度传感器群均可以包含六个温度传感器,且第一温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第一侧面上,即第一温度传感器群包含的13号温度传感器、14号温度传感器、15号温度传感器、16号温度传感器、17号温度传感器和18号温度传感器这六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第一侧面上,这六个温度传感器串联输出至终端4;第二温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第二侧面上,即第二温度传感器群包含的19号温度传感器、20号温度传感器、21号温度传感器、22号温度传感器、23号温度传感器和24号温度传感器这六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第二侧面上,这六个温度传感器串联输出至终端4。

其中,14号温度传感器、16号温度传感器和18号温度传感器放置的位置对应于电缆1的前面中芯线上;13号温度传感器、15号温度传感器和17号温度传感器放置的位置对应于电缆1的下面中芯线上;20号温度传感器、22号温度传感器和24号温度传感器放置的位置对应于电缆1的上面中芯线上;19号温度传感器、21号温度传感器和23号温度传感器放置的位置对应于电缆1的后面中芯线上。

电流发生装置包括电流源31、电流输出线32、第一固定环33、第二固定环34和电流输入线35。电缆1包括缆芯11以及包裹缆芯11的绝缘材料12。第一固定环33可以套接于缆芯11的第一端,第二固定环34可以套接于缆芯11的第二端。电流输出线32的第一端与电流源31连接,电流输出线32的第二端设置有输出接触极321,输出接触极321可以与第一固定环33连接。电流输入线35的第一端与电流源31连接,电流输入线35的第二端设置有输入接触极351,输入接触极351可以与第二固定环34连接。

电流源31用于通过电流输出线32输出目标电流至电缆1,并通过电流输入线35接收返回的目标电流,使电缆1通电工作。

在电缆1处于低气压环境且在电缆1内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆1附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,即可以获取置于电缆1附近的十二个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据。例如,可以设置预设周期为半个小时,每个温度传感器可以每隔5分钟测试一次电缆1的表面温度。这样,在预设周期内,每个温度传感器一共测试得到6个温度数据。

假设第i个温度传感器第j次测试的数据记为(tj,ti,j),i和j均为整数,且i∈[1,12],j∈[1,6]。即13号温度传感器第j次测试的数据记为(tj,t13,j),j为整数,且j∈[1,6],共6组温度数据,称为第一组时间-温度响应序列;14号温度传感器第j次测试的数据记为(tj,t14,j),j为整数,且j∈[1,6],共6组温度数据,称为第二组时间-温度响应序列;15号温度传感器第j次测试的数据记为(tj,t15,j),j为整数,且j∈[1,6],共6组温度数据,称为第三组时间-温度响应序列;按照该原则,23号温度传感器第j次测试的数据记为(tj,t23,j),j为整数,且j∈[1,6],共6组温度数据,称为第十一组时间-温度响应序列;24号温度传感器第j次测试的数据记为(tj,t24,j),j为整数,且j∈[1,6],共6组温度数据,称为第十二组时间-温度响应序列。

步骤102、根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子。

在步骤102中,可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定该温度传感器对应的偏离占比因子,即可以根据每个温度传感器在半个小时内所测量的6个温度数据,确定该温度传感器对应的偏离占比因子。

步骤103、根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子。

在步骤103中,可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定该温度传感器对应的损伤因子,即可以根据每个温度传感器在半个小时内所测量的6个温度数据和环境温度数据,确定该温度传感器对应的损伤因子。

步骤104、根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。

在步骤104中,可以根据至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定电缆绝缘损伤面积,即可以根据十二个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定电缆绝缘损伤面积。

本申请提供的低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法,在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,获取置于所述电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据;根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子;根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子;根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。这样,在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,进而可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据确定电缆绝缘损伤面积。在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,不会影响输电线路的正常运行。

参见图3,图3是本申请提供的另一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法的流程图。如图3所示,包括以下步骤:

步骤301、在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,获取置于所述电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据。

在步骤301中,仍以图2为例,在电缆1处于低气压环境且在电缆1内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆1附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,即可以获取置于电缆1附近的十二个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据。例如,可以设置预设周期为半个小时,每个温度传感器可以每隔5分钟测试一次电缆1的表面温度。这样,在预设周期内,每个温度传感器一共测试得到6个温度数据。假设第i个温度传感器第j次测试的数据记为(tj,ti,j),i和j均为整数,且i∈[1,12],j∈[1,6]。由第一个实施例可知,一共可获得十二组时间-温度响应序列。

步骤302、根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子。

在步骤302中,可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定该温度传感器对应的偏离占比因子,即可以根据每个温度传感器在半个小时内所测量的6个温度数据,确定该温度传感器对应的时间温度响应序列的偏离占比因子。

步骤303、根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子。

在步骤303中,可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定该温度传感器对应的损伤因子,即可以根据每个温度传感器在半个小时内所测量的6个温度数据和环境温度数据,确定该温度传感器对应的时间-温度响应序列的损伤因子。

步骤304、根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定至少两个划伤面积系数。

在步骤304中,可以根据至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定至少两个划伤面积系数。

步骤305、根据所述至少两个划伤面积系数,确定所述电缆绝缘损伤面积,其中,所述划伤面积系数通过以下公式表示

λl为预先将所述至少两个温度传感器划分为至少两个温度传感器组中的第1个温度传感器组所对应的的划伤面积系数,所述至少两个划伤面积系数与所述至少两个温度传感器组一一对应,所述第1个温度传感器组为所述至少两个温度传感器组中的任意一个温度传感器组,所述第1个温度传感器组包含r个温度传感器,μa为所述第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的损伤因子,θa为所述第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的偏离占比因子,a为整数。

在步骤305中,可以根据至少两个划伤面积系数,确定电缆绝缘损伤面积。其中,划伤面积系数通过以下公式表示

λl为预先将至少两个温度传感器划分为至少两个温度传感器组中的第1个温度传感器组所对应的的划伤面积系数。至少两个划伤面积系数与至少两个温度传感器组一一对应,且第1个温度传感器组为至少两个温度传感器组中的任意一个温度传感器组。

例如,可以划分4个温度传感器为一个温度传感器组,即可以划分4个温度传感器为一个区域测试组,记为fl。此时,可以将13号温度传感器、14号温度传感器、15号温度传感器和16号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第一块区域时间-温度序列测试组,记为f1;可以将14号温度传感器、16号温度传感器、22号温度传感器和24号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第二块区域时间温度序列测试组,记为f2;可以将15号温度传感器、16号温度传感器、17号温度传感器和18号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第三块区域时间温度序列测试组,记为f3;可以将17号温度传感器、18号温度传感器、20号温度传感器和22号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第四块区域时间-温度序列测试组,记为f4;可以将13号温度传感器、21号温度传感器、22号温度传感器和23号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第五块区域时间-温度序列测试组,记为f5;可以将21号温度传感器、22号温度传感器、23号温度传感器和24号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第六块区域时间-温度序列测试组,记为f6;可以将15号温度传感器、17号温度传感器、19号温度传感器和21号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第七块区域时间-温度序列测试组,记为f7;可以将19号温度传感器、20号温度传感器、21号温度传感器和22号温度传感器划分为一个温度传感器组,作为第八块区域时间温度序列测试组,记为f8。

第1个温度传感器组可以包含r个温度传感器,μa为第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的损伤因子,θa为第1个温度传感器组包含的r个温度传感器中第a个温度传感器对应的偏离占比因子,a为整数。如前所述,第1个温度传感器组可以包含4个温度传感器,μa为第1个温度传感器组包含的4个温度传感器中第a个温度传感器对应的时间-温度响应序列的损伤因子,θa为第1个温度传感器组包含的4个温度传感器中第a个温度传感器对应的时间-温度响应序列的偏离占比因子。此时每块区域时间-温度序列测试组的划伤面积系数λl可以通过以下公式表示

此时l∈[1,8],且1为整数,表示所划分的8个区域测试组。

可选的,所述根据所述至少两个划伤面积系数,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:

在所述至少两个划伤面积系数的和小于第一预设阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;

在所述至少两个划伤面积系数的和大于所述第一预设阈值且小于预设第二阈值的情况下,或者,在所述至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于所述第一预设阈值且小于所述预设第二阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;

在所述至少两个划伤面积系数的和大于所述预设第二阈值的情况下,或者,在所述至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于所述预设第二阈值的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积。

在至少两个划伤面积系数的和小于第一预设阈值的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积。即在8个区域测试组对应的8个划伤面积系数的和的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为轻度面积区域损伤。

在至少两个划伤面积系数的和大于第一预设阈值且小于预设第二阈值的情况下,或者,在至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于第一预设阈值且小于预设第二阈值的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积。即在8个区域测试组对应的8个划伤面积系数的和的情况下,或者,在至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数w1<λl<w2的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为中度面积区域损伤。其中,w1=8.87,w2=20.67。

在至少两个划伤面积系数的和大于预设第二阈值的情况下,或者,在至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数大于预设第二阈值的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积。即在8个区域测试组对应的8个划伤面积系数的和或者,在至少两个划伤面积系数中存在一个划伤面积系数λl>w2的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为重度面积区域损伤。

可选的,偏离占比因子通过以下公式表示

其中,θi为所述至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的偏离占比因子,p为所述第i个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,ti,j为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的第j个温度数据,c为小于目标平均值的个数,b为大于所述目标平均值的个数,所述目标平均值为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据的平均值,ti,m为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据中小于所述目标平均值的温度数据,ti,n为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的p个温度数据中大于所述目标平均值的温度数据,b+c=p,b、c、i、j、m、n、p均为整数,所述第i个温度传感器为所述至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。

上述偏离占比因子可以通过以下公式表示

其中,θi为至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的偏离占比因子,p为第i个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,如前所述,p可以为6。ti,j为第i个温度传感器在预设周期内测得的第j个温度数据,c为小于目标平均值的个数,b为大于目标平均值的个数,目标平均值为第i个温度传感器在预设周期内测得的p个温度数据的平均值,即目标平均值为第i个温度传感器在预设周期内测得的6个温度数据的平均值。ri,m为第i个温度传感器在预设周期内测得的p个温度数据中小于目标平均值的温度数据,即ti,m为第i个温度传感器在预设周期内测得的6个温度数据中小于目标平均值的温度数据;ti,n为第i个温度传感器在预设周期内测得的p个温度数据中大于目标平均值的温度数据,即ti,n为第i个温度传感器在预设周期内测得的6个温度数据中大于目标平均值的温度数据。b+c=p,即b+c=6。b、c、i、j、m、n、p均为整数,第i个温度传感器为至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。在p=6的情况下,偏离占比因子可以通过以下公式表示

可选的,损伤因子通过以下公式表示

其中,μi为所述至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的损伤因子,p为所述第i个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,ti,j为所述第i个温度传感器在所述预设周期内测得的第j个温度数据,t为所述环境温度数据,i、j和p均为整数,所述第i个温度传感器为所述至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。

损伤因子可以通过以下公式表示

其中,μi为至少两个温度传感器中第i个温度传感器对应的损伤因子,p为第i个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据的个数,如前所述,p可以为6。ti,j为第i个温度传感器在预设周期内测得的第j个温度数据,t为环境温度数据。i、j和p均为整数,第i个温度传感器为至少两个温度传感器中的任意一个温度传感器。在p=6的情况下,损伤因子可以通过以下公式表示

本申请提供的低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量方法,在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,进而可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据确定电缆绝缘损伤面积。在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,不会影响输电线路的正常运行。

参见图4,图4是本申请提供的另一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置的示意图。

一种低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置,包括电缆、测试盒、至少两个温度传感器、电流发生装置、终端、真空泵、导管和封闭壳体,所述至少两个温度传感器均与所述终端连接;

所述电缆置于所述测试盒内,所述至少两个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的两个侧面上;

所述测试盒置于所述封闭壳体内,所述封闭壳体上设置有传输孔,所述导管的第一端连接所述真空泵,所述导管的第二端通过所述传输孔伸入所述封闭壳体内,所述真空泵用于通过所述导管向所述封闭壳体内传输真空;

所述电流发生装置包括电流源、电流输出线、第一固定环、第二固定环和电流输入线;

所述电缆包括缆芯以及包裹所述缆芯的绝缘材料,所述第一固定环套接于所述缆芯的第一端,所述第二固定环套接于所述缆芯的第二端;

所述电流输出线的第一端与所述电流源连接,所述电流输出线的第二端设置有输出接触极,所述输出接触极与所述第一固定环连接;

所述电流输入线的第一端与所述电流源连接,所述电流输入线的第二端设置有输入接触极,所述输入接触极与所述第二固定环连接;

所述电流源用于通过所述电流输出线输出目标电流至所述电缆,并通过所述电流输入线接收返回的所述目标电流;

所述至少两个温度传感器中的每个温度传感器用于在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,在预设周期内获取所述电缆的表面的至少两个温度数据;

所述终端用于根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定所述温度传感器对应的偏离占比因子;

所述终端用于根据每个温度传感器在所述预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定所述温度传感器对应的损伤因子;

所述终端用于根据所述至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定所述电缆绝缘损伤面积。

如图4所示,低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置包括电缆1、测试盒2、至少两个温度传感器、电流发生装置、终端4、真空泵5、导管6和封闭壳体。至少两个温度传感器均与终端4连接。

电缆1置于测试盒2内,至少两个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的两个侧面上。测试盒2置于封闭壳体内,封闭壳体上设置有传输孔8。导管6的第一端连接真空泵5,导管6的第二端通过传输孔8伸入封闭壳体内。真空泵5用于通过导管6向封闭壳体内传输真空,使封闭壳体内保持一个低压环境。

需要说明的是,至少两个温度传感器可以为十二个温度传感器,分别为13号温度传感器、14号温度传感器、15号温度传感器、16号温度传感器、17号温度传感器、18号温度传感器、19号温度传感器、20号温度传感器、21号温度传感器、22号温度传感器、23号温度传感器和24号温度传感器。十二个温度传感器可以包含第一温度传感器群和第二温度传感器群。第一温度传感器群和第二温度传感器群均可以包含六个温度传感器,且第一温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第一侧面上,即第一温度传感器群包含的13号温度传感器、14号温度传感器、15号温度传感器、16号温度传感器、17号温度传感器和18号温度传感器这六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第一侧面上,这六个温度传感器串联输出至终端4;第二温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第二侧面上,即第二温度传感器群包含的19号温度传感器、20号温度传感器、21号温度传感器、22号温度传感器、23号温度传感器和24号温度传感器这六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第二侧面上,这六个温度传感器串联输出至终端4。

其中,14号温度传感器、16号温度传感器和18号温度传感器放置的位置对应于电缆1的前面中芯线上;13号温度传感器、15号温度传感器和17号温度传感器放置的位置对应于电缆1的下面中芯线上;20号温度传感器、22号温度传感器和24号温度传感器放置的位置对应于电缆1的上面中芯线上;19号温度传感器、21号温度传感器和23号温度传感器放置的位置对应于电缆1的后面中芯线上。

电流发生装置包括电流源31、电流输出线32、第一固定环33、第二固定环34和电流输入线35。电缆1包括缆芯11以及包裹缆芯11的绝缘材料12。第一固定环33可以套接于缆芯11的第一端,第二固定环34可以套接于缆芯11的第二端。电流输出线32的第一端与电流源31连接,电流输出线32的第二端设置有输出接触极321,输出接触极321可以与第一固定环33连接。电流输入线35的第一端与电流源31连接,电流输入线35的第二端设置有输入接触极351,输入接触极351可以与第二固定环34连接。

电流源31用于通过电流输出线32输出目标电流至电缆1,并通过电流输入线35接收返回的目标电流,使电缆1通电工作。

至少两个温度传感器中的每个温度传感器用于在电缆1处于低气压环境且在电缆1内部传输电流的情况下,在预设周期内获取电缆1的表面的至少两个温度数据。终端4用于根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,确定该温度传感器对应的偏离占比因子;终端4还用于根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据和环境温度数据,确定该温度传感器对应的损伤因子。最后,终端4用于根据至少两个温度传感器中每个温度传感器对应的偏离占比因子和损伤因子,确定电缆1绝缘损伤面积。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括气压传感器,所述气压传感器设置于所述测试盒的表面,所述气压传感器用于测试所述封闭壳体内的气压。

如图4所示,低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还可以包括气压传感器9。气压传感器9设置于测试盒2的表面,气压传感器9用于测试封闭壳体内的气压。即可以根据设置于测试盒2的表面上的气压传感器9,调节真空泵5输出的真空量,使封闭壳体内保持一个低压环境。本申请的低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置可根据不同地点气压设置相应的气压模拟环境。

可选的,所述至少两个温度传感器为十二个温度传感器,所述十二个温度传感器包含第一温度传感器群和第二温度传感器群,所述第一温度传感器群和所述第二温度传感器群均包含六个温度传感器,且所述第一温度传感器群包含的六个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的第一侧面上,所述第二温度传感器群包含的六个温度传感器置于所述测试盒的面向所述电缆的第二侧面上。

如前所述,至少两个温度传感器可以为十二个温度传感器,十二个温度传感器包含第一温度传感器群和第二温度传感器群。第一温度传感器群和第二温度传感器群均包含六个温度传感器,且第一温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第一侧面上,第二温度传感器群包含的六个温度传感器置于测试盒2的面向电缆1的第二侧面上。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括电缆损伤系统,所述电缆损伤系统包括屏蔽壳、刀片扭转装置、刀片、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨;

所述缆芯旋转装置包含第一缆芯旋转装置和第二缆芯旋转装置,所述第一缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第一端,所述第二缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第二端,所述缆芯旋转装置用于控制所述电缆旋转;

所述刀片扭转装置的第一端固定于所述屏蔽壳的远离所述测试盒的侧面,所述刀片扭转装置的第二端与所述刀片连接,所述刀片扭转装置用于控制所述刀片的扭转角度对所述电缆的绝缘材料进行划伤处理;

所述滑轮包含第一滑轮和第二滑轮,所述垂直滑轨包含第一垂直滑轨和第二垂直滑轨,所述第一垂直滑轨和所述第二垂直滑轨设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面,所述第一缆芯旋转装置嵌于所述第一滑轮的第一侧面,所述第二缆芯旋转装置嵌于所述第二滑轮的第一侧面,所述第一滑轮的第二侧面设置有第一凹槽,所述第一垂直滑轨嵌于所述第一凹槽内,所述第二滑轮的第二侧面设置有第二凹槽,所述第二垂直滑轨嵌于所述第二凹槽内,所述电缆可通过所述滑轮沿所述垂直滑轨滑动至所述测试盒内;

在所述电缆滑动至所述测试盒内的状态下,所述第一滑轮与所述第一缆芯旋转装置分离,所述第二滑轮与所述第二缆芯旋转装置分离,所述第一固定环套接于所述第一缆芯旋转装置上,所述第二固定环套接于所述第二缆芯旋转装置上;

所述屏蔽壳包含第一隔离板和第二隔离板,所述第一隔离板和所述第二隔离板设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面上,在所述电缆滑动至所述测试盒内的状态下,所述第一隔离板、所述第二隔离板和所述屏蔽壳的包围所述测试盒的侧面形成所述封闭壳体。

如图4所示,低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还可以包括电缆损伤系统,该电缆损伤系统可以包括屏蔽壳101、刀片扭转装置102、刀片103、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨。需要说明的是,低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还可以包括控制台q。控制台q上设置有水平滑轨控制按钮u、隔离门控制按钮v、缆芯旋转控制按钮x、刀片控制按钮y和垂直滑轨控制按钮z。

缆芯旋转装置可以包含第一缆芯旋转装置1041和第二缆芯旋转装置1042。第一缆芯旋转装置1041套接于缆芯11的第一端,第二缆芯旋转装置1042套接于缆芯11的第二端。缆芯旋转装置可控制电缆1进行旋转,而缆芯旋转控制按钮x可控制缆芯旋转装置的旋转角度。

刀片扭转装置102的第一端固定于屏蔽壳101的远离测试盒2的侧面,刀片扭转装置102的第二端与刀片103连接。刀片扭转装置102可通过刀片控制按钮y调整刀片103的角度对电缆1的绝缘材料12进行不同角度的划伤处理。如前所述,缆芯旋转装置可控制电缆1进行旋转,随着电缆1的旋转,刀片103可对电缆1的绝缘材料12的不同部位进行划伤处理。

滑轮可以包含第一滑轮1051和第二滑轮1052,垂直滑轨可以包含第一垂直滑轨1061和第二垂直滑轨1062,第一垂直滑轨1061和第二垂直滑轨1062设置于屏蔽壳101的两个相对的侧面。第一缆芯旋转装置1041嵌于第一滑轮1051的第一侧面,第二缆芯旋转装置1042嵌于第二滑轮1052的第一侧面。第一滑轮1051的第二侧面设置有第一凹槽,第一垂直滑轨1061嵌于第一凹槽内;第二滑轮1052的第二侧面设置有第二凹槽,第二垂直滑轨1062嵌于第二凹槽内。电缆1可通过上述滑轮沿上述垂直滑轨滑动至测试盒2内。即垂直滑轨控制按钮z可控制第一滑轮1051在第一垂直滑轨1061上以及第二滑轮1052在第二垂直滑轨1062上垂直滑动,进而可控制电缆1滑动至测试盒2内。

在电缆1滑动至测试盒2内的状态下,第一滑轮1051与第一缆芯旋转装置1041分离,第二滑轮1052与第二缆芯旋转装置1042分离。此时,第一固定环33套接于第一缆芯旋转装置1041上,第二固定环34套接于第二缆芯旋转装置1042上。

需要说明的是,屏蔽壳101可以包含第一隔离板1011和第二隔离板1012,第一隔离板1011和第二隔离板1012设置于屏蔽壳101的两个相对的侧面上。在电缆1滑动至测试盒2内的状态下,第一隔离板1011、第二隔离板1012和屏蔽壳101的包围测试盒2的侧面形成上述封闭壳体。即隔离门控制按钮v可控制第一隔离板1011和第二隔离板1012的开关。在电缆1滑动至测试盒2内的状态下,隔离门控制按钮v控制第一隔离板1011和第二隔离板1012的关闭,第一隔离板1011和第二隔离板1012与屏蔽壳101的下端形成上述封闭壳体。

可选的,所述低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还包括水平滑轨和水平滑块,所述水平滑轨固定于所述屏蔽壳的远离所述测试盒的侧面,所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接,所述刀片扭转装置的第一端固定于所述水平滑块上。

如图4所示,低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置还可以包括水平滑轨110和水平滑块120。水平滑轨110固定于屏蔽壳101的远离测试盒2的侧面。水平滑块120与水平滑轨110滑动连接,刀片扭转装置102的第一端固定于水平滑块120上。水平滑轨控制按钮u可控制水平滑块120在水平滑轨110上左右移动,使得刀片103可对电缆1的绝缘材料12的不同部位进行划伤处理。

本申请提供的低气压环境下电缆绝缘损伤面积的测量装置,在电缆处于低气压环境且在电缆内部传输电流的情况下,可以获取置于电缆附近的至少两个温度传感器中每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据,进而可以根据每个温度传感器在预设周期内所测量的至少两个温度数据确定电缆绝缘损伤面积。在低气压环境下,对电缆绝缘损伤面积进行评估时,不会影响输电线路的正常运行。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

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