一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，包括一个串联在铜导体棒上的电流源，一个串联在铜网之间的电压源，两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒外表面的铜网，一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂，多个微型应力片传感器和一个串联在微型应力片上的压力读取模块，一个恒温干燥箱。本发明专利技术设计合理，模拟了电缆接头实际运行时其铜屏蔽不存在负载电流，接头处仅有铜芯导体存在欧姆热量造成的温度升高而铜屏蔽接近室温的真实情况，从而导致扩张态硅橡胶管存在内外温度差。同时保证测量压力的应力片不受电场影响、不引起界面放电和击穿的现象，使电场作用下界面压力的测量更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法
本专利技术属于电气设备防爆预警
，具体涉及一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法。
技术介绍
电力电缆相比架空输电线具有质量轻、占地少、检修方便、受环境影响小等优势，因此在电力系统中有着广泛地运用，其运行的可靠性直接关系着电网系统运作的稳定与安全。由于制造水平、施工条件、环境情况等因素制约，电缆接头容易成为电缆的薄弱环节，在运行中出现局部放电或绝缘老化等情况，使得电缆接头硅橡胶/聚乙烯界面之间的界面压力降低，最终界面压力降低到允许的范围之外会引起局部温升过高，严重时甚至引起爆炸，造成严重的经济损失和人员伤亡。因此，电力电缆界面压力实时监测装置有着重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，包括一个串联在铜导体棒上的电流源，一个串联在铜网之间的电压源，两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒外表面的铜网，一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂，多个微型应力片传感器和一个串联在微型应力片上的压力读取模块，一个恒温干燥箱。所述一个串联在铜导体棒上的电流源用于给铜导体棒通入电流，铜导体棒在交流电流作用下发热，从而使得热量经过聚乙烯棒和扩张态硅橡胶管绝缘介质向外传递热量时，在扩张态硅橡胶管径向方向的不同位置产生温度差；所述一个串联在铜网之间的电压源用于产生交流电压；所述铜网仅存在电压源提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况；所述两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间的铜网用于在电压的作用下于扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间形成均匀电场；所述一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂用于填充界面不平整处的缝隙，使界面变得平整。所述多个微型应力片传感器用于测量扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒界面之间的应力，并将测得界面之间的应力传递至压力读取模块；所述串联在微型应力片上的压力读取模块用于采集并读取应力传感器传来的应力数值，并具有应力值显示和低阈值报警功能；所述一个恒温干燥箱用于模拟电缆附件实际运行时处于的温度较难变化的环境；作为优选，铜网的质地均匀，表面光滑，其缠绕在聚乙烯棒和扩张态硅橡胶管上之后，不会在表面留有毛刺。作为优选，所述铜网上仅存在电压源提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况，故扩张态硅橡胶管外侧接近室温，仅受内侧铜导体棒中交流电流流通产生电流热效应形成的温度差影响。作为优选，硅脂的流动性好，能流动到界面的缝隙处并填充缝隙。作为优选，环套在电缆接头上的微型应力片传感器厚度极小。作为优选，环套在电缆接头上的微型应力片传感器能够适量弯曲并贴合在聚乙烯棒表面上。作为优选，环套在电缆接头上的微型应力片传感器能够固定在指定的安装监测位置。作为优选，环套在电缆接头上的微型应力片传感器在安装完毕后归零。作为优选，环套在电缆接头上的应力片读取模块在安装完毕后设定报警的阀值。作为优选，所述串联在微型应力片传感器位于铜网(即均匀电场)之外，从而保证应力片传感器不受电场影响而引起读数误差，不会引起界面放电和击穿现象，使电场作用下界面压力的测量更准确。本专利技术设计合理，能及时了解到电缆中间接头的扩张态硅橡胶/聚乙烯界面的界面压力状态，减少了不必要的检修测试，也减少了电缆起火爆炸事故的发生，进而显著提高供电的可靠性和安全性，并且该方法将计划检修或事故后抢修转为状态检修提供了条件。附图说明图1为本专利技术的原理示意图。具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例如图1所示，本实施例提供一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，包括一个串联在铜导体棒上的电流源，一个串联在铜网之间的电压源，一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂，两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒外表面的铜网，多个微型应力片传感器和一个串联在微型应力片上的压力读取模块，一个温度略高于室温的恒温箱。所述电流源用于给铜导体棒通电，通电的铜导体会产生热量，热量将会在径向方向上逐层传递，使得扩张态硅橡胶管内外存在温度差，从而模拟实际电缆接头运行时扩张态硅橡胶管存在内外温度差的情况。所述电压源用于给铜网通电，使两层铜网间产生均匀电场，从而模拟实际电缆接头运行时扩张态硅橡胶处于电场中的情况。所述铜网仅存在电压源提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况。故扩张态硅橡胶管外侧接近室温，仅受内侧铜导体棒中交流电流流通产生电流热效应形成的温度差影响。一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂用于填充界面处的缝隙，模拟实际电缆接头运行时扩张态硅橡胶处于的硅脂环境。所述微型传感器安装于铜网(即均匀电场)之外，从而保证应力片传感器不受电场影响而产生挤压引起读数误差，不会引起界面放电和击穿现象，从而使得扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间在电场作用下的界面压力实时测量更准确。应力片传感器测得的压力经传输线将数据传递给压力读取模块，压力读取模块显示实时测量到的界面压力数值，当监测到界面压力小于临界压力值时，发出警报提醒检修人员更换电缆接头。以上所述仅是本专利技术优选的实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何基于本专利技术所提供的技术方案和专利技术构思进行的改造和替换都应涵盖在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，包括一个串联在铜导体棒上的电流源(1)，一个串联在铜网之间的电压源(2)，两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒外表面的铜网(3)，一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂(4)，多个微型压力片传感器(5)，一个串联在微型应力片上的压力读取模块(6)和一个恒温干燥箱(7)；/n其特征在于：所述一个串联在铜导体棒上的电流源(1)用于给铜导体棒通入交流电流，铜导体棒在电流作用下发热，从而使得热量经过聚乙烯棒和扩张态硅橡胶管绝缘介质向外传递热量时，在扩张态硅橡胶管径向方向的不同位置产生温度差；所述一个串联在铜网之间的电压源(2)用于产生交流电压；所述铜网(3)仅存在电压源(2)提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况；所述两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间的铜网(3)用于在电压的作用下于扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间形成均匀电场；所述一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂(4)用于填充界面处的缝隙；所述多个微型压力片传感器(5)用于测量扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒界面之间的应力，并将测得界面之间的应力传递至压力读取模块(6)；所述串联在微型应力片上的压力读取模块(6)用于采集并读取压力传感器(5)传来的应力数值，并具有应力值显示和低阈值报警功能；所述一个恒温干燥箱(7)用于模拟电缆附件实际运行时处于的温度较难变化的环境。/n...

【技术特征摘要】
1.一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，包括一个串联在铜导体棒上的电流源(1)，一个串联在铜网之间的电压源(2)，两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒外表面的铜网(3)，一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂(4)，多个微型压力片传感器(5)，一个串联在微型应力片上的压力读取模块(6)和一个恒温干燥箱(7)；
其特征在于：所述一个串联在铜导体棒上的电流源(1)用于给铜导体棒通入交流电流，铜导体棒在电流作用下发热，从而使得热量经过聚乙烯棒和扩张态硅橡胶管绝缘介质向外传递热量时，在扩张态硅橡胶管径向方向的不同位置产生温度差；所述一个串联在铜网之间的电压源(2)用于产生交流电压；所述铜网(3)仅存在电压源(2)提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况；所述两层分别缠绕在扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间的铜网(3)用于在电压的作用下于扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒之间形成均匀电场；所述一层涂覆在扩张态硅橡胶管/聚乙烯棒界面之间的硅脂(4)用于填充界面处的缝隙；所述多个微型压力片传感器(5)用于测量扩张态硅橡胶管和聚乙烯棒界面之间的应力，并将测得界面之间的应力传递至压力读取模块(6)；所述串联在微型应力片上的压力读取模块(6)用于采集并读取压力传感器(5)传来的应力数值，并具有应力值显示和低阈值报警功能；所述一个恒温干燥箱(7)用于模拟电缆附件实际运行时处于的温度较难变化的环境。


2.根据权利要求1所述的一种测量电场和温差作用下电缆中间接头界面压力的方法，其特征在于：所述铜网上仅存在电压源提供的交流电压而不存在流通的电流，从而模拟实际电缆运行中电缆外层无负载电流流通的真实情况，故扩张态硅橡胶管外侧接近室温，仅受内侧铜导体棒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仲，邱九皓，何皓弘，周冬冬，赵莉华，任俊文，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51