一种在线运行耐张线夹最大载流量的测试方法和测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐张线夹研究领域，特别涉及一种在线运行耐张线夹最大载流量的测 试方法和测试装置。
【背景技术】
[0002] 传统的耐张线夹最大载流量都是利用发热和散热的热平衡法推导出来的。这种 方法受环境影响大，需要测量的数据很多，如环境温度、风速、日照强度、表面状态海拔高度 等，还要根据当时的环境温度查出对应的空气的传热系数和动态黏度等。传统的热平衡法 需要考虑的因素太多，计算也相当繁琐，不利于工作人员巡线、检修等。而且耐张线夹的形 状不规则，利用热平衡法计算会造成很大的误差。还有其他的诸如模拟热核法、有限元法、 有限差分法等，由于缺少线夹在线运行的参数（如线夹电阻），很难准确得到在线运行耐张 线夹的最大允许的载流量。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种在线运行耐张线夹 最大载流量的测试方法，该方法根据传热学理论构建了包括耐张线夹表面温度分布、环境 温度、载流量、空气热阻、铝的热阻、电流流过各部分电阻的产热功率等参数的耐张线夹三 维热路模型，通过该模型可以准确得到在线运行耐张线夹最大允许的载流量。
[0004] 本发明的一个目的在于提供一种用于实现上述测试方法的测试装置。
[0005] 本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种在线运行耐张线夹最大载流量的测 试方法，包括步骤：
[0006] (1)测量耐张线夹表面各测温点的温度分布、环境温度、线夹两端电压、载流量；
[0007] (2)建立一热路模型，在该热路模型中，各个测温点之间视为存在一铝的热阻，同 时各个测温点之间还视为并联一空气热阻；每个测温点上各有一个热源，作为热路模型的 热源；
[0008] (3)计算所述热路模型中各个铝的热阻和空气热阻的阻值，进而得到每个铝的热 阻传导的发热功率和每个空气热阻散失的发热功率，再根据载流量、传导的发热功率、散失 的发热功率计算在线运行时耐张线夹各部分的运行电阻的阻值；
[0009] (4)根据所述热路模型，通过已知的运行电阻和环境温度计算出在不同载流量的 情况下各测温点的温度，以架空导线不超过70°C和耐张线夹不超过80°C为约束条件，计算 出该耐张线夹最大的允许载流量。
[0010] 优选的，所述步骤（1)中，耐张线夹分为三段，分别为第一耐张管、引流板、第二耐 张管，在线测量耐张线夹表面的温度分布时，选取五个测温点，第一个测温点在距离耐张线 夹输入端li(例如l〇cm)处的架空线处，第二个测温点在第一耐张管上，第三个测温点在 引流板上，第四个测温点在第二耐张管上，第五个测温点在距离耐张线夹输出端1 5(例如 10cm)处的架空线处。
[0011] 更进一步的，所述第二个测温点在第一耐张管靠近耐张线夹输入端的一端，第三 个测温点在引流板的中间位置，第四个测温点在第二耐张管靠近耐张线夹输出端的一端。
[0012] 更进一步的，所述步骤（2)中，建立的热路模型如下：
[0013] 所述五个测温点分别为S1、S2、S3、S4、S5，5个测温点分别对应有5个空气热阻RE1、 RE2、RE3、RE4、RE5,Sl、S2之间串联铝的热阻札，S2、S3之间串联铝的热阻R2,S3、S4之间串联 铝的热阻R3,S4、S5之间串联铝的热阻R4;两两测温点之间通过铝的热阻传导发热功率，分 别记为Q2、Q4、Q6、Q8;各测温点通过空气热阻散失发热功率，分别记为QpQ3、Q5、Q7、Q9;各测 温点都分别有一个电阻发热功率作为热源，分别记为QspQs2、Qs3、Qs4、Qs5。
[0014] 优选的，所述步骤（3)中，计算所述热路模型中各个铝的热阻的阻值的公式如下：
[0019] 其中，12、13、14分别为第一耐张管、引流板、第二耐张管的长度，k为铝的热导率， ^为架空线半径，r2为耐张管的半径；
[0020] 计算所述热路模型中各个空气热阻的阻值的公式如下：
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026] 其中，Rg= 指总的空气热阻，T_二T^Tz+^+T4-fTs；T。为环境温度， VT2、T3、T4、T5分别为五个测温点测得的温度值，U为线夹两端电压，I表示载流量；
[0027] 然后，通过空气热阻散失的发热功率仏、Q3、Q5、Q7、Q9，通过铝的热阻传导的发热功 率Q2、Q4、Q6、Q8，计算公式如下：
[0037] 最后，在线运行时耐张线夹各部分的运行电阻计算公式如下：
[0038]
[0039]
[0040]
[0041 ]
[0042]
[0043] 本发明将1:、12、13、1 4、15上的各个分布的空气热阻RE集中到各个测温点进行计 算。
[0044] 一种用于实现上述测试方法的测试装置，包括红外测温仪、万能表和计算机，所述 红外测温仪用于测量耐张线夹表面各测温点的温度、耐张线夹周围环境温度，所述万能表 用于测量耐张线夹两端电压；所述红外测温仪、万能表均分别与计算机相连，计算机用于根 据上述测试方法计算出当前在线运行的耐张线夹允许的最大载流量。
[0045] 更进一步的，所述计算机与供电局调度中心相连，用于将耐张线夹允许的最大载 流量发送到供电局调度中心，所述供电局调度中心控制高压架空线通过的电流。
[0046] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0047] 本发明能够通过测量耐张线夹表面的温度分布、环境温度和线夹两端电压来有效 地计算耐张线夹的电阻，最后，利用计算出的电阻推算出耐张线夹所允许最大载流量，供电 局调度中心可根据此计算值来控制高压架空线通过的电流，从而保证运行安全。具有操作 简单，测量准确的优点。
【附图说明】
[0048] 图1是本实施例测试装置的结构示意图。
[0049] 图2是本实施例中热路模型图。
[0050] 图3是本实施例测试方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0052] 实施例1
[0053] 如图1所示，本实施例一种在线运行耐张线夹最大载流量的测试装置包括红外测 温仪、万能表和计算机，所述红外测温仪用于测量耐张线夹表面各测温点的温度、耐张线夹 周围环境温度，所述万能表用于测量耐张线夹两端电压；所述红外测温仪、万能表均分别与 计算机相连，计算机用于计算出当前在线运行的耐张线夹允许的最大载流量。计算机与供 电局调度中心相连，将耐张线夹允许的最大载流量发送到供电局调度中心，供电局调度中 心根据允许的最大载流量控制高压架空线通过的电流。
[0054] 本实施例所述的测试方法做了如下假设：
[0055] 1、引流板、耐张管、长度为