碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置及其試驗方法

2023-10-22 04:19:02 2

碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置及其試驗方法
【專利摘要】本發明公開了碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置及其試驗方法，其中碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置，包括電源變壓器、調壓器、耐高溫變壓器、控制臺、電流互感器和熱電偶；所述調壓器和控制臺均與電源變壓器電連接；所述耐高溫變壓器與調壓器電連接；所述調壓器、電流互感器和熱電偶均與控制臺電連接。本發明的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置結構簡單，操作方便，通過該裝置的試驗數據可以推導出導體載流量與電纜發熱的回歸方程，從而為碳纖維加強芯架空絕緣電纜的實際應用提供技術參數。
【專利說明】碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置及其試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置及其試驗方法。
【背景技術】
[0002]用碳纖維加強芯替代傳統的鋼絞線，外層絞合軟鋁型線，生產中高壓架空交聯聚乙烯絕緣電力電纜，工作溫度高，是一種節能型增容導線。碳纖維的長期工作溫度一般在160°C，常用的電纜載流量有手冊可查，碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量與發熱關係沒有現有的出版物手冊可查。因此非常有必要對碳纖維加強芯架空絕緣電纜導體載流量與電纜發熱溫度關係進行研究，得出導體載流量與電纜發熱的數學關係式，為該電纜的實際應用提供技術參數。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種結構簡單，操作方便的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是:碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置，包括電源變壓器、調壓器、耐高溫變壓器、控制臺、電流互感器和熱電偶；所述調壓器和控制臺均與電源變壓器電連接；所述耐高溫變壓器與調壓器電連接；所述調壓器、電流互感器和熱電偶均與控制臺電連接。
[0005]所述耐高溫變壓器具有多匝線圈。
[0006]本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，通過試驗數據得出導體載流量與電纜發熱的回歸方程，為碳纖維加強芯架空絕緣電纜的實際應用提供技術參數。
[0007]了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是:碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0008]①、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜穿入耐高溫變壓器的多匝線圈和電流互感器；
[0009]②、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜短接，形成只有一匝的閉合迴路；
[0010]③、碳纖維加強芯架空絕緣電纜上按結構層的不同厚度分別打孔，並將熱電偶插入孔中，用於分別檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜的導體的發熱溫度及外表溫度；
[0011]④、由低到高分檔次升高電流，分別記錄各檔電流下檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜的導體的發熱溫度及外表溫度；
[0012]⑤、通過步驟④測試的數據，得出碳纖維加強芯架空絕緣電纜的導體載流量與碳纖維加強芯架空絕緣電纜的導體溫度和外表溫度的回歸方程。
[0013]所述步驟②具體為:將碳纖維加強芯架空絕緣電纜兩端的絕緣層剝去200mm，然後通過金屬接頭短接，形成只有一匝的閉合迴路。
[0014]所述步驟④中電流由低到高分檔次升高時，第一檔電流保持兩小時，後續各檔電流均保持一小時。
[0015]所述步驟⑤具體為:首先對試驗數據進行正態性檢驗，然後建立一元線性回歸方程理論模型；然後對導體載流量和導體溫度進行回歸分析，推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜的導體溫度的回歸方程；然後通過殘差分析進一步判定該導體溫度的回歸方程的有效性；最後通過相同方法推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜的表面溫度的回歸方程。
[0016]採用了上述技術方案後，本發明具有以下的有益效果:(1)本發明的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置結構簡單，操作方便，通過該裝置的試驗數據可以推導出導體載流量與電纜發熱的回歸方程，從而為碳纖維加強芯架空絕緣電纜的實際應用提供技術參數。
[0017](2)本發明的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置在試驗時，電流由低到高分檔次升高時，第一檔電流保持兩小時，後續各檔電流均保持一小時，這樣能確保碳纖維加強芯架空絕緣電纜充分達到熱平衡，提高測試數據的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0019]圖1為本發明的結構示意圖。
[0020]圖2為本發明的實施例1的試驗數據進行正態性檢驗圖。
[0021]圖3為本發明的實施例1的試驗數據殘差分析圖。
[0022]附圖中的標號為:
[0023]電源變壓器1、調壓器2、耐高溫變壓器3、控制臺4、電流互感器5、碳纖維加強芯架空絕緣電纜6。
【具體實施方式】
[0024](實施例1)
[0025]見圖1，本實施例的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置，包括電源變壓器1、調壓器2、耐高溫變壓器3、控制臺4、電流互感器5和熱電偶。
[0026]調壓器2和控制臺4均與電源變壓器I電連接。耐高溫變壓器3與調壓器2電連接。調壓器2、電流互感器5和熱電偶均與控制臺4電連接。耐高溫變壓器3具有多匝線圈。
[0027]碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0028]①、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜6穿入耐高溫變壓器3的多匝線圈和電流互感器5。
[0029]②、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜6短接，形成只有一匝的閉合迴路。具體為:將碳纖維加強芯架空絕緣電纜6兩端的絕緣層剝去200_，然後通過金屬接頭短接，形成只有一阻的閉合迴路。
[0030]③、碳纖維加強芯架空絕緣電纜6上按結構層的不同厚度分別打孔，並將熱電偶插入孔中，用於分別檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的導體的發熱溫度及外表溫度。
[0031]④、由低到高分檔次升高電流，第一檔電流保持兩小時，後續各檔電流均保持一小時，分別記錄各檔電流下檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的導體的發熱溫度及外表溫度。
[0032]⑤、通過步驟④測試的數據，得出碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的導體載流量與碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的導體溫度和外表溫度的回歸方程。具體為:首先對試驗數據進行正態性檢驗，然後建立一元線性回歸方程理論模型；然後對導體載流量和導體溫度進行回歸分析，推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的導體溫度的回歸方程；然後通過殘差分析進一步判定該導體溫度的回歸方程的有效性；最後通過相同方法推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜6的表面溫度的回歸方程。
[0033]舉例說明:選擇10米、I芯、截面積為240mm2的碳纖維加強芯架空絕緣電纜6，採用8.7/10kV的額定電壓進行試驗，得到電纜導體載流量與電纜發熱溫度如下表所示:
[0034]
【權利要求】
1.碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置，其特徵在於:包括電源變壓器(I)、調壓器(2)、耐高溫變壓器(3)、控制臺(4)、電流互感器(5)和熱電偶；所述調壓器(2)和控制臺(4)均與電源變壓器(I)電連接；所述耐高溫變壓器(3)與調壓器(2)電連接；所述調壓器(2 )、電流互感器(5 )和熱電偶均與控制臺(4 )電連接。
2.根據權利要求1所述的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置，其特徵在於:所述耐高溫變壓器(3)具有多匝線圈。
3.碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，其特徵在於:包括以下步驟: ①、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)穿入耐高溫變壓器(3)的多匝線圈和電流互感器(5)； ②、將碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)短接，形成只有一匝的閉合迴路； ③、碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)上按結構層的不同厚度分別打孔，並將熱電偶插入孔中，用於分別檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的導體的發熱溫度及外表溫度； ④、由低到高分檔次升高電流，分別記錄各檔電流下檢測碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的導體的發熱溫度及外表溫度； ⑤、通過步驟④測試的數據，得出碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的導體載流量與碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的導體溫度和外表溫度的回歸方程。
4.根據權利要求3所述的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，其特徵在於:所述步驟②具體為:將碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)兩端的絕緣層剝去200mm，然後通過金屬接頭短接，形成只有一匝的閉合迴路。
5.根據權利要求3所述的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，其特徵在於:所述步驟④中電流由低到高分檔次升高時，第一檔電流保持兩小時，後續各檔電流均保持一小時。
6.根據權利要求3所述的碳纖維加強芯架空絕緣電纜載流量發熱試驗裝置的試驗方法，其特徵在於:所述步驟⑤具體為:首先對試驗數據進行正態性檢驗，然後建立一元線性回歸方程理論模型；然後對導體載流量和導體溫度進行回歸分析，推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的導體溫度的回歸方程；然後通過殘差分析進一步判定該導體溫度的回歸方程的有效性；最後通過相同方法推導出碳纖維加強芯架空絕緣電纜(6)的表面溫度的回歸方程。
【文檔編號】G01R31/00GK103576007SQ201210249655
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月19日 優先權日:2012年7月19日
【發明者】顧坤林 申請人:遠東電纜有限公司, 江蘇新遠東電纜有限公司, 遠東複合技術有限公司