本发明专利技术公开了一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统，包括：电缆回路、电缆沟道单元、升流器装置、负荷电流测量装置和测温装置；电缆沟道、电缆支架、电缆沟道盖板、电缆接头防爆壳、电缆密集排管装置和电缆防火墙构成复杂微环境条件；本发明专利技术能够在有限的电缆沟道空间体现电缆沟道内复杂的局部微环境特征，并通过升流器装置给电缆系统施加电流负荷，电缆导体发热温度升高，热量通过电缆沟道内空气、电缆支架、电缆中间接头与防爆壳装置、电缆密集排管装置和电缆防火墙向外扩散，并由测温装置获得电力电缆导体和电缆表面的温升情况，从而获得类似运行条件下电缆线路内外的温升特征，为准确计算微环境电缆沟道内温度场分布提供了数据依据。
【技术实现步骤摘要】
一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统及方法
本专利技术涉及电力电缆设备载流能力检测
，并且更具体地，涉及一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统及方法。
技术介绍
电力电缆在沟道中敷设时，电缆沟道内的电缆支架、防火墙等附属设施以及穿管等敷设方式形成了各种各样的电缆散热局部微环境，可能使电缆线路中存在局部过热点。由于电缆导体的温升和电缆沟道内的温度场分布情况受局部微环境的影响，无法使用传统理论方法进行分析和评估，而运行电缆线路温度监测技术仅能获得电缆表面的温度数据，温度监测存在测量误差，且根据电缆热路模型推算出电缆导体温度方法的也存在理论误差，这就使得对电缆导体温升数据推测的准确性存疑，不利于依据电缆导体温升情况监测电力电缆的载流量和电缆绝缘的安全状况。因此，需要一种综合性电缆试验系统，目的是解决运行电缆导体温度监测技术欠缺，实现运行中电缆导体温度的监测问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统及方法，以解决如何测量复杂运行环境下各电压等级电缆的温升特性的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统，所述系统包括：电缆沟道单元(2)，用于铺设电缆回路(1)，并且电缆沟道内的电缆与沟道轴线方向平行；所述电缆沟道单元内设置有多种不同的局部微环境；升流器装置(4)，用于为所述电缆回路(1)提供负荷电流；负荷电流测量装置(5)，用于测量所述电缆回路(1)中施加的感应电流，以获取电缆载流量数据；测温装置(3)，用于测量处于不同的局部微环境处的电缆导体和电缆表面的温度，以获取温升数据。优选地，其中所述电缆回路(1)，包括：电缆本体(11)、电缆沟道外的导体连接线(12)和电缆中间接头(13)；其中，实线的三根电缆布置在上层，虚线的三根电缆布置在下层，电缆中间接头(13)位于上层的中相电缆上，居中布置在靠近一端电缆沟道的截止墙临近的两个金属支架(25)之间，导体连接线(12)将沟道内上下两层的电缆本体连接起来，使得电缆沟道内的所有电缆构成一个单匝回路，使整个电缆回路电流一致。优选地，其中所述电缆沟道单元(2)包括：长度固定且两端有截止墙(21)的电缆沟道、电缆中间接头防爆壳(22)、密集电缆排管(23)、电缆防火墙(24)和相对位置为上下两层的两个金属支架(25)；所述电缆沟道单元内设置的局部微环境，包括：电缆沟道微环境、电缆支架微环境、电缆沟道盖板微环境、电缆接头防爆壳微环境、电缆密集排管微环境和电缆防火墙微环境。优选地，其中所述电缆沟道单元还包括：电缆沟道盖板，所述电缆沟道盖板严密整齐地覆盖在电缆沟道的顶部。优选地，其中述电缆中间接头防爆壳(22)对称地罩住电缆的电缆中间接头(13)，电缆中间接头防爆壳(22)居中布置在靠近一端电缆沟道截止墙临近的两个金属支架(25)之间；密集电缆排管(23)置于电缆沟道中间的两个金属支架(25)上；电缆防火墙(24)位于与电缆中间接头(13)不相邻的两个金属支架(25)之间，电缆防火墙包括：砖砌的电缆防火墙体(242)和防火封堵材料(241)，电缆防火墙体(242)的内部通过防火封堵材料(241)将通过防火墙的电缆本体1固定；金属支架(25)均匀的布置在电缆沟道内。优选地，其中所述密集电缆排管(23)的外径、长度和电缆防火墙(24)的厚度根据实际需求和电力电缆的电压等级设定。优选地，其中所述电缆防火墙(24)与金属支架(25)之间留出空隙，以减少金属支架(25)对电缆防火墙(24)中电缆线路向外扩散热量的影响；所述电缆中间接头防爆壳(22)与相邻电缆之间留有空隙，以减少所示电缆中间接头防爆壳(22)对相邻电缆中热量扩散的影响。优选地，其中所述升流器装置(4)为铁芯侧面斜开口电缆穿心变压器，通过电磁场作用在单匝的试验电缆回路中感应出交变电流，在穿心变压器原边使用调压器调节穿心变压器输入电压来改变电缆回路中的感应电流大小。优选地，其中所述负荷电流测量装置(5)为开合式电缆型零序电流互感器。优选地，其中所述测温装置(3)为热电偶测温系统，包括：电缆中间接头测温点(31)、空气中电缆导体和表面测温点(32)、排管中电缆导体和表面测温点(33)、防火墙中电缆导体和表面测温点(34)、金属支架处电缆导体和表面测温点(35)处的热电偶，经由热电偶补偿导线连接至温度数据采集卡并传送至数据后台，以实现对测温点温升情况的实时监测。优选地，其中所述空气中电缆导体和表面测温点(32)、排管中电缆导体和表面测温点(33)、防火墙中电缆导体和表面测温点(34)、金属支架处电缆导体和表面测温点(35)分别测量电缆导体和电缆表面的温度数据，用于为电缆温升仿真计算的准确性提供校核依据。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种使用如上所述的测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统测量电力电缆温升特性的方法，所述方法包括：利用升流器装置(4)向铺设于电缆沟道单元(2)内的电缆回路(1)施加电流负荷，以使得电缆导体发热，温度升高；利用负荷电流测量装置(5)测量所述电缆回路(1)中施加的感应电流，以获取电缆载流量数据；通过测温装置(3)测量处于不同的局部微环境处的电缆导体和电缆表面的温度，以获取温升数据。本专利技术提供了一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统，包括：电缆回路、电缆沟道单元、升流器装置、负荷电流测量装置和测温装置；其中，电缆回路由电力电缆、沟道外导体连接线和绝缘中间接头组成；电缆沟道、电缆支架、电缆沟道盖板、电缆接头防爆壳、电缆密集排管装置和电缆防火墙构成复杂微环境条件；本专利技术能够在有限的电缆沟道空间体现电缆沟道内复杂的局部微环境特征，并通过升流器装置给电缆系统施加电流负荷，电缆导体发热温度升高，热量通过电缆沟道内空气、电缆支架、电缆中间接头与防爆壳装置、电缆密集排管装置和电缆防火墙向外扩散，并由测温装置获得电力电缆导体和电缆表面的温升情况，从而获得类似运行条件下电缆线路内外的温升特征，为准确计算微环境电缆沟道内温度场分布提供了数据依据。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统100的结构示意图；图2为根据本专利技术实施方式的电缆密集排管段在电缆支架位置的断面示意图；图3为根据本专利技术实施方式的电缆防火墙位置的断面示意图；以及图4为根据本专利技术实施方式的测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的方法400的流程图。其中，1为试验电缆回路；11为电缆本体；12为电缆沟道外的导体连接铜排；13为电缆中间接头；2为电缆沟道复杂微环境系统；21为截止墙；22为电缆中间接头防爆壳；23为密集电缆排管；24为电缆防火墙；241为电缆沟道防火墙内防火封堵材料；242为电缆沟道防火墙体；25为金属支架；3为测温装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统，其特征在于，所述系统包括：/n电缆沟道单元(2)，用于铺设电缆回路(1)，并且电缆沟道内的电缆与沟道轴线方向平行；所述电缆沟道单元内设置有多种不同的局部微环境；/n升流器装置(4)，用于为所述电缆回路(1)提供负荷电流；/n负荷电流测量装置(5)，用于测量所述电缆回路(1)中施加的感应电流，以获取电缆载流量数据；/n测温装置(3)，用于测量处于不同的局部微环境处的电缆导体和电缆表面的温度，以获取温升数据。/n
【技术特征摘要】
1.一种测量复杂微环境下的电力电缆温升特性的系统，其特征在于，所述系统包括：
电缆沟道单元(2)，用于铺设电缆回路(1)，并且电缆沟道内的电缆与沟道轴线方向平行；所述电缆沟道单元内设置有多种不同的局部微环境；
升流器装置(4)，用于为所述电缆回路(1)提供负荷电流；
负荷电流测量装置(5)，用于测量所述电缆回路(1)中施加的感应电流，以获取电缆载流量数据；
测温装置(3)，用于测量处于不同的局部微环境处的电缆导体和电缆表面的温度，以获取温升数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电缆回路(1)，包括：电缆本体(11)、电缆沟道外的导体连接线(12)和电缆中间接头(13)；其中，实线的三根电缆布置在上层，虚线的三根电缆布置在下层，电缆中间接头(13)位于上层的中相电缆上，居中布置在靠近一端电缆沟道的截止墙临近的两个金属支架(25)之间，导体连接线(12)将沟道内上下两层的电缆本体连接起来，使得电缆沟道内的所有电缆构成一个单匝回路，使整个电缆回路电流一致。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电缆沟道单元(2)包括：长度固定且两端有截止墙(21)的电缆沟道、电缆中间接头防爆壳(22)、密集电缆排管(23)、电缆防火墙(24)和相对位置为上下两层的两个金属支架(25)；所述电缆沟道单元内设置的局部微环境，包括：电缆沟道微环境、电缆支架微环境、电缆沟道盖板微环境、电缆接头防爆壳微环境、电缆密集排管微环境和电缆防火墙微环境。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电缆沟道单元还包括：电缆沟道盖板，所述电缆沟道盖板严密整齐地覆盖在电缆沟道的顶部。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电缆中间接头防爆壳(22)对称地罩住电缆的电缆中间接头(13)，电缆中间接头防爆壳(22)居中布置在靠近一端电缆沟道截止墙临近的两个金属支架(25)之间；
密集电缆排管(23)置于电缆沟道中间的两个金属支架(25)上；
电缆防火墙(24)位于与电缆中间接头(13)不相邻的两个金属支架(25)之间，电缆防火墙包括：砖砌的电缆防火墙体(242)和防火封堵材料(241)，电缆防火墙体(242)的内部通过防火封堵材料(241)将通过防火墙的电缆本体1固定；
金属支架(25)均匀...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗喜，刘松华，欧阳本红，刘柏良，程锦闽，邓显波，赵鹏，夏荣，李文杰，张振鹏，王昱力，王格，刘红武，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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