一種測量三芯電纜表皮溫度的方法
2023-04-27 01:59:06 1
專利名稱：一種測量三芯電纜表皮溫度的方法
技術領域：
本發明涉及電纜表皮的溫度測量技術，特別涉及一種測量三芯電纜表皮溫度的方法。
背景技術：
電力電纜導體溫度的測量準確性是確定電纜線路載流量的基礎，但是直接測量電纜導體溫度尚存在技術困難，尤其是三芯電纜。目前確定三芯電纜載流量多採用光纖測溫的手段準確測量電力電纜線路外表面溫度，然後依據IEC標準所提供的通過電纜外表面溫度獲得導體溫度的方法來確定導體溫度，進而確定電纜載流量。現今幾乎所有對三芯電纜穩態下導體溫度計算的研究以及載流量的確定，都是以三芯電纜表皮是一等溫面為前提，忽略其不規則的三個導體熱源對表皮溫度分布不均的影響，但實際上三芯電纜的表皮溫度並不如單芯電纜分布均勻，尤其是大電流運行或者多跟電纜排管或者電纜溝敷設時其表皮不同點溫度的差異更大。因此上述光纖測溫對於三芯電纜而言存在缺陷:測溫光纖敷設在電纜表面任意位置，但實際上三芯電纜各個方向的熱阻不一樣以致三芯電纜表面不是每個點溫度都一樣，光纖所測的數據可信度有限。目前國內外均沒有給出一種解決三芯電纜表皮溫度分布不均勻導致測溫點誤差大的方法，一般常規做法都是仿照單芯電纜，把三芯電纜表皮各點近似等溫，同一截面上取一點為測溫點代表，再根據此表皮溫度值按IEC標準推算線芯溫度。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在於提供一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，本發明測量過程更直接，測量結果更準確。本發明的目的通過以下技術方案實現:一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，其特徵在於，包括如下步驟:SI在三芯電纜的橫截面表皮上敷設銅環；S2將熱電偶均勻敷設在銅環上；S3當三芯電纜穩定運行後，記錄熱電偶測量的溫度，並求其平均值，所述平均值為三芯電纜表皮溫度。所述熱電偶為3-6個。所述銅環的厚度彡2mm,寬度彡lcm。上述三芯電纜為處於暫態或穩態下的三芯電纜。上述三芯電纜為任何敷設方式下的三芯電纜。與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果:(I)本發明採用銅環測溫，由於銅的導熱率很大，敷設銅環後對電纜本身的散熱影響甚少，僅僅是對電纜表面溫度有均溫效果，很好地減少由於三芯電纜表皮溫度不均測量點選擇不當而引起的誤差；
(2)本發明增加銅環後，使三芯電纜最外層均溫，更符合IEC標準計算導體溫度的前提，與表皮溫度推算線芯溫度的計算原理不衝突，影響甚少；(3)本發明對於多排管以及電纜溝敷設的三芯電纜尤為適用，多排管及電纜溝敷設的三芯電纜由於處於有外熱源的環境下，表皮溫度受熱更為不均，採用銅環測溫可以很好地避免測量點選擇不當引起的誤差；(4)本發明提供的測溫方法既直接又合理，其均溫效果通過了實驗的驗證，其測溫的準確性使評估三芯電纜的載流量更合理，調度部門能更直觀地通過其測溫數據對電纜的實際載流量進行判斷，及時、合理地指導相關的調度工作。
圖1為一種測量三芯電纜表皮溫度的裝置截面結構圖，圖2為一種測量三芯電纜表皮溫度的裝置的側面示意圖，圖3為本發明具體實施方式
中銅環厚度為0.5mm時，三芯電纜瞬間通入200A電流表皮六個測溫點從暫態到穩態的溫度變化圖，圖4為本發明具體實施方式
中銅環厚度為2mm時，三芯電纜瞬間通入200A電流表皮六個測溫點從暫態到穩態的溫度變化圖，圖5為本發明具體實施方式
中無銅環時，三芯電纜瞬時通入200A電流表皮六個測溫點從暫態到穩態的溫度變化圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。實施例如圖1、圖2所示，一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，包括如下步驟:SI選取三芯電纜任一橫截面,緊貼橫截面表皮敷設一寬度為1cm、厚度為2mm的銅環I ;S2將熱電偶2均勻敷設在銅環I上；S3讓三芯電纜在某一電流下穩定運行，穩態後熱電偶2測量得到的溫度，並求其平均值，所述平均值為三芯電纜表皮的溫度。 上述三芯電纜為處於暫態或穩態下的三芯電纜。上述三芯電纜為任何敷設方式下的三芯電纜。下面對上述方法的銅環的均溫效果進行驗證:在無外熱源的環境下，設定一根三芯電纜三個截面，第一截面直接在其表皮敷設六個熱電偶作為測溫點，第二截面和第三截面的表皮敷設銅環以及六個熱電偶，敷設方式如圖1和圖2所示，但第二截面採用厚度為0.5mm的銅環，第三截面則採用厚度為2mm的銅環，銅環寬度均為1cm。每個熱電偶另一端接入測溫儀，測量三芯電纜在通以200A的電流瞬間至達到穩態情況下六個測溫點的溫度數據，得到三個截面表皮溫度暫態到穩態的測試數據如圖3 5所示。
對比圖3、圖4和圖5中六個測溫點的曲線，六個測溫點暫態和達到穩態時的最大溫差分別如表I所示。表I對比三截面表皮測溫點的最大溫差
權利要求
1.一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，其特徵在於，包括如下步驟: Si在三芯電纜的橫截面表皮上敷設銅環； S2將熱電偶均勻敷設在銅環上； S3當三芯電纜穩定運行後，記錄熱電偶測量的溫度，並求其平均值，所述平均值為三芯電纜表皮溫度。
2.根據權利要求1所述的一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，其特徵在於，所述熱電偶為3-6個。
3.根據權利要求1所述的一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，其特徵在於，所述銅環的厚度彡2mm,寬度彡1cm。·
全文摘要
本發明公開了一種測量三芯電纜表皮溫度的方法，包括如下步驟S1在三芯電纜的橫截面表皮上敷設銅環；S2將測溫熱電偶敷設在銅環任意一點上測量得到的溫度作為三芯電纜表皮的溫度。本發明敷設的銅環可實現散心電纜表皮溫度的均溫效果，即可減少由於測溫點選取不當引起的測量誤差，能準確測量三芯電纜穩態或暫態下的表皮溫度，測量過程簡單，測量結果更準確。
文檔編號G01K7/02GK103245429SQ201310129618
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月15日 優先權日2013年4月15日
發明者劉剛, 胡倩楠 申請人:華南理工大學