一种海底电缆温度故障测试设备的制作方法

本发明涉及海底电缆测试，尤其是指一种海底电缆温度故障测试设备。

背景技术：

1、高压直流（hvdc）挤包海底电缆是一项快速发展的技术，与高压交流（hvac）输电相比，高压直流变得越来越有竞争力，尤其对大容量远距离输电的场合有明显的商业优势。

2、hvdc电缆的发展带来了一些技术的挑战，因hvac交流电力电缆已经大规模应用，这些电缆能承受几十至几百千伏电压，承载上千安电流，电缆的可靠性问题已通过三层共挤和超净材料技术克服，高压hvac电缆绝缘内越靠近导体，电场越高，但变化不是很大，交流电缆的电厂分布略有影响。

3、然而，高压直流hvdc情况完全不同，因电场与电导有关，电导与温度密切关联，而绝缘内集聚的空间电荷可以使电场增加，通俗的讲，当导体和绝缘的温差发生变化时，hvdc与hvac电缆绝缘内电场的变化是完全相反的，这就要求在开发这种电缆时必须有一种严格控制hvdc电缆绝缘和导体的温差的方法，可以对直流电缆载流状况有更加清晰的指引作用，否则电缆开发过程周期将及其漫长。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中如何在开发电缆时，严格控制hvdc电缆绝缘和导体的温差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种海底电缆温度故障测试设备，包括l形固定块和电缆线；所述l形固定块上滑动连接有活动块；所述活动块上固接有贯穿活动块的空心管；所述空心管内设置有测试组件，且测试组件包括打孔组件，打孔组件用于对电缆打孔，测试组件还包括探测组件，探测组件包括热电偶，用于对电缆的导体温度进行检测；所述l形固定块和活动块上均对应固接有对称布置的楔形夹块；上下布置的所述楔形夹块用于夹装电缆线；所述l形固定块上转动连接有固定组件，且固定组件用于调节l形固定块与活动块之间的距离。

3、在本发明的一个实施例中，所述打孔组件包括下端呈锥状布置的第一插杆；所述第一插杆中上部开设有螺纹；所述第一插杆经螺纹转动连接有第二限位块；所述第一插杆上端经螺纹固接有受力板。

4、在本发明的一个实施例中，所述探测组件包括下端呈锥状布置的第二插杆；所述第二插杆内部中心设置有贯穿底部的热电偶；所述第二插杆下端的锥体材料为导热层；所述第二插杆内部对应于导热层上方的位置设置有绝缘层；所述第二插杆内部对应于绝缘层上方的位置设置有保温层；所述第二插杆内部对应于保温层上方的位置滑动连接有空心捣管，且热电偶位于捣管内部。

5、在本发明的一个实施例中，所述导热层的材料为铜、银或者导热硅胶其中一种；所述绝缘层的材料为绝缘自粘带或绝缘ab胶；所述保温层的材料为木屑、保温棉或酚醛泡沫材料其中一种。

6、在本发明的一个实施例中，所述第一插杆与第二插杆的大小规格一致；所述第二插杆的材质为聚乙烯。

7、在本发明的一个实施例中，所述固定组件包括丝杆，且丝杆与活动块螺纹连接；所述丝杆下端固接有第一限位块；所述l形固定块内开设有环形槽，且丝杆在第一限位块与环形槽的配合下与丝杆转动连接；所述丝杆上端固接有手轮。

8、在本发明的一个实施例中，所述l形固定块内侧开设有滑槽；所述活动块上固接有滑块，且滑块在滑槽内滑动连接；所述l形固定块外侧固接有居于中线的把手。

9、在本发明的一个实施例中，所述楔形夹块的表面均固接有橡胶垫，且橡胶垫用于防护电缆。

10、在本发明的一个实施例中，一种海底电缆温度故障测试方法，包括以下步骤：

11、s1：首先根据环境温度及沸水温度测量结果对热电偶进行校准；

12、s2：在电缆上选择测点位置，并利用测试设备对电缆进行打孔；

13、s3：对电缆进行打孔之后再次利用测试设备对电缆进行温度和电流测量；

14、s4：测量完毕，将测试设备从电缆上取下，并对得到的数据进行整理分析。

15、在本发明的一个实施例中，所述测点位置选择在电缆热循环中自发热温度的最高点处。

16、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

17、本发明所述的一种海底电缆温度故障测试设备，由于t型热电偶是一种高线性热电偶，因此需要首先根据环境温度以及沸水温度测量对热电偶进行校准，然后利用测试设备测得线性的温度测量结果，并通过记录环境温度和沸水温度，改变测试设备的斜率及上下移动数值，使温度测量准确，在此过程中，利用打孔组件对电缆进行打孔时，从电缆外表皮连通道电缆内导体的测量点做垂直贯通处理，可以方便确认热电偶与需测点的接触情况，且负荷循环中，垂直贯通绝缘层可以使电场更加均匀，在通过打孔组件对电缆进行打孔完成后，通过将测量组件插入孔中，将测量组件的测温点贴至导体，即可进行测量工作，并得到测得的温度曲线与理论温度曲线拟合度最高，最贴近实际电缆运行中的温度情况。

18、本发明所述的一种海底电缆温度故障测试设备，利用导热层精确热电偶与测温点精准可靠接触，极大程度减少热电偶测电与所测位置虚脱的状况，通过保温层，使测电温度受测温孔影响更小，也可以在同一位置放置护套及导体的测温热电偶，减小测点不同导致的测温误差，通过绝缘层对保温层以及导热层之间进行分隔，综合各项技术，达到精确测温的目的，改变了布局不合理导致的测温数据不合要求影响试验进度的状况，改变了测点虚脱导致的试验周期延长的状况，改变了测温孔散热导致的电缆导体超温的状况，通过对温度的精确把控，获得了更加精准的载流数据，加深了电缆使用者对电缆性能的认知，提升了下游的使用信心。

19、本发明所述的一种海底电缆温度故障测试设备，在第二插杆内依次分别装填绝缘层和保温层后，将第二插管放入空心管内部，并对准利用第一插管打出的测温孔洞，然后将第二插管的端部深入电缆线的导体内，此时通过双手握住捣管并对其施加作用力，使捣管在第二插杆内上下滑动，达到将第二插管内的各层材料进行捣实的目的，同时，导管在将第二插杆内的材料捣实之后，在捣管的作用力下，可将第二插杆完全插入测温孔内，达到将热电偶上的测温头与电缆线导体接触的目的，并且电缆线的表皮会将第二插杆紧紧包裹，热电偶测温头与电缆线导体之间也不会发生虚脱。

技术特征：

1.一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：包括l形固定块（1）和电缆线（10）；所述l形固定块（1）上滑动连接有活动块（2）；所述活动块（2）上固接有贯穿活动块（2）的空心管（4）；所述空心管（4）内设置有测试组件，且测试组件包括打孔组件，打孔组件用于对电缆打孔，测试组件还包括探测组件，探测组件包括热电偶（141），用于对电缆的导体温度进行检测；所述l形固定块（1）和活动块（2）上均对应固接有对称布置的楔形夹块（3）；上下布置的所述楔形夹块（3）用于夹装电缆线（10）；所述l形固定块（1）上转动连接有固定组件，且固定组件用于调节l形固定块（1）与活动块（2）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述打孔组件包括下端呈锥状布置的第一插杆（5）；所述第一插杆（5）中上部开设有螺纹（51）；所述第一插杆（5）经螺纹（51）转动连接有第二限位块（52）；所述第一插杆（5）上端经螺纹（51）固接有受力板（53）。

3.根据权利要求2所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述探测组件包括下端呈锥状布置的第二插杆（14）；所述第二插杆（14）内部中心设置有贯穿底部的热电偶（141）；所述第二插杆（14）下端的锥体材料为导热层（142）；所述第二插杆（14）内部对应于导热层（142）上方的位置设置有绝缘层（143）；所述第二插杆（14）内部对应于绝缘层（143）上方的位置设置有保温层（144）；所述第二插杆（14）内部对应于保温层（144）上方的位置滑动连接有空心捣管（145），且热电偶（141）位于捣管（145）内部。

4.根据权利要求3所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述导热层（142）的材料为铜、银或者导热硅胶其中一种；所述绝缘层（143）的材料为绝缘自粘带或绝缘ab胶；所述保温层（144）的材料为木屑、保温棉或酚醛泡沫材料其中一种。

5.根据权利要求4所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述第一插杆（5）与第二插杆（14）的大小规格一致；所述第二插杆（14）的材质为聚乙烯。

6.根据权利要求5所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述固定组件包括丝杆（6），且丝杆（6）与活动块（2）螺纹（51）连接；所述丝杆（6）下端固接有第一限位块（7）；所述l形固定块（1）内开设有环形槽（8），且丝杆（6）在第一限位块（7）与环形槽（8）的配合下与丝杆（6）转动连接；所述丝杆（6）上端固接有手轮（9）。

7.根据权利要求6所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述l形固定块（1）内侧开设有滑槽（11）；所述活动块（2）上固接有滑块（12），且滑块（12）在滑槽（11）内滑动连接；所述l形固定块（1）外侧固接有居于中线的把手（15）。

8.根据权利要求7所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：所述楔形夹块（3）的表面均固接有橡胶垫（13），且橡胶垫（13）用于防护电缆。

9.一种海底电缆温度故障测试方法，适用于权利要求1-8中任意一个所述的一种海底电缆温度故障测试设备，其特征在于：包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种海底电缆温度故障测试方法，其特征在于：所述测点位置选择在电缆热循环中自发热温度的最高点处。

技术总结
本发明涉及海底电缆测试领域，具体地说是指一种海底电缆温度故障测试设备，包括L形固定块和电缆线；所述L形固定块上滑动连接有活动块；所述活动块上固接有贯穿活动块的空心管；所述空心管内设置有测试组件，且测试组件包括打孔组件，打孔组件用于对电缆打孔，测试组件还包括探测组件，探测组件包括热电偶，用于对电缆的导体温度进行检测；所述L形固定块和活动块上均对应固接有对称布置的楔形夹块；在通过打孔组件对电缆进行打孔完成后，通过将测量组件插入孔中，将测量组件的测温点贴至导体，即可进行测量工作，并得到测得的温度曲线与理论温度曲线拟合度最高，最贴近实际电缆运行中的温度情况。

技术研发人员：葛柳青,张杰,关浩然,姜荣晨,江贞星
受保护的技术使用者：江苏亨通高压海缆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16