一种测量电缆表皮温度时环氧泥厚度的选择方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电缆温度监测的技术领域，尤其是指一种测量电缆表皮温度时环 氧泥厚度的选择方法。
【背景技术】
[0002] 电缆分布距离长，其表皮温度的均匀程度除了受三芯电缆本体热源分布特性影响 外，还受不同敷设条件影响：如空气中太阳辐射引起电缆表面迎阳面和背阳面的温差、直埋 或排管中电缆各个方向环境热阻不同而引起的电缆表面温度不均等。因此，一种能实现三 芯电缆表面温度的准确测量的测温方法，是保证IOkV三芯电缆热路模型实验验证科学性 的。
[0003] 目前主要的电缆表面测温方法，主要有红外热像仪测温、烟雾传感器测温、温度传 感器或热电偶测温和分布式光纤测温。红外热像仪的缺点是测量电缆表皮温度成本高，测 量范围小，不适合电缆在线监测，一般应用于非接触式测温的场合；烟雾传感器的缺点是当 传感器感应到信号时，电缆隧道内已经是有了确实的火灾事实，损失已经造成，无法对火灾 的发生做到预防性的警告；温度传感器或热电偶测温的缺点是每个热电偶都需要独立的接 线，长距离布线困难，只能获得线路的局部温度；分布式光纤测温是目前应用最为广泛的 测温方法，具有连续多点不间断、距离长的特点，光纤本身就是传感器和传输介质，在电缆 中只需敷设一条光纤就可以对光纤沿线所处的温度进行测量，非常适用于电缆温度监测。 分布式光纤测温光纤主要是安装在电缆内部或电缆外部，而安装在电缆内部需要在电缆制 造过程中实现，对已经敷设好的电缆只能在电缆外部进行安装，光纤是沿电缆纵向敷设，对 于电缆横向则取单点作为测温代表点。
[0004] 但是，电力电缆温度场计算、载流量计算、线芯温度推算等相关研宄基本上都是借 助于敷设热电偶或光纤连续测量装置来对电缆关键点与边界进行温度测量。相比热电偶局 部点测量技术，分布式光纤测温技术更适合电力电缆运行温度的连续监测和后期软件的开 发。该技术不仅能够连续地实时检测线路的表面温度及时发现过热点。但是光纤敷设在电 缆表面，容易受外部环境影响，而且由于应力的影响导致部分光纤会脱离电缆表面，从而光 纤测温还是存在一定的误差。
[0005] 从而，从研宄IOkV三芯配网电缆的热传递过程及建立热路方程的角度来考虑，使 用热电偶进行定点敷设测量不仅具有剖面二维上的针对性，而且相比于光纤测温更精准， 热电偶的反应速度也十分快，小于1秒。所以，热电偶的选取与敷设是测量数据是否准确的 关键。而在电缆表皮敷设热电偶来测量电缆表皮的实际温度，在敷设时为了保证热电偶触 头与电缆表皮紧密接触，利用环氧泥固定热电偶。由于环氧泥是环氧树脂加一些填料之类 做成的泥状物，其导热系数很小，所以其厚度不同对于电缆表皮温度场分布影响很大。因 此，环氧泥厚度的适当选择能够影响电缆表皮温度准确测量。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量电缆表皮温度时环氧泥厚 度的选择方法，通过对电缆表皮上敷设热电偶时所用到环氧泥厚度的合理选择，以实现电 缆表皮温度的准确测量，该方法简单易行，易于操作。
[0007] 为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种测量电缆表皮温度时环氧泥 厚度的选择方法，包括以下步骤：
[0008] 1)准备实验用的环氧泥，利用模具制作上表面积相等、厚度不同的多块环氧泥；
[0009] 2)将所做的多块环氧泥分别敷设在电缆表皮的不同位置上，且每块环氧泥上分别 固定有热电偶，针对该多块环氧泥，设计多组电缆表皮测温实验，实验时利用热电偶分别测 量在同一电流下敷设不同厚度环氧泥时的电缆表皮温度，直至电缆表皮温度达到稳态，得 到稳态时该多组实验电缆的表皮温度；
[0010] 3)利用红外测温仪对实验电缆上没有敷设环氧泥的部分进行稳态时的表皮测温， 由于红外测温仪是点测温装置，并且不受其他外界因素影响，因此，将其得到的电缆表皮温 度数据，作为温度参考值；
[0011] 4)统计实验所得数据，对比该多组利用热电偶测得的电缆达到稳态时表皮温度与 红外测温仪测量的温度，画出温度对比图，根据温度对比图，选出最接近参考温度所对应的 实验组，即为环氧泥最佳敷设厚度。
[0012] 本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0013] 1、本发明提供了一种测量电缆表皮温度时环氧泥厚度的选择方法，能合理选择出 环氧泥的最佳敷设厚度，根据此方法可以对各类电缆在热稳定研宄时能够精确测量电缆表 皮温度。
[0014] 2、本发明为精确测量电缆以及架空线等电气设备的表皮温度提供了一种新思路。
【附图说明】
[0015] 图1为电缆表皮的环氧泥敷设图。
[0016] 图2为各组实验数据对比图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 本实施例所述的测量电缆表皮温度时环氧泥厚度的选择方法，对型号为YJV22- 8. 7/10- 3X240mm2的配网三芯电缆进行实验，来选出所需环氧泥的最佳厚度。其具体情 况如下：
[0019] 1)将实验用环氧泥进行加工，分别作出5块上表面积相同、厚度不同的环氧泥，厚 度分另 1J为 2mm、4mm、6mm、8mm、10mm〇
[0020] 2)将所做的5块环氧泥分别敷设在电缆表皮的不同位置上，且每块环氧泥上分别 固定有热电偶，针对该5块环氧泥，设计5组电缆表皮测温实验，实验各组情况如下表1所 示。实验电缆加载电流为400A，加载时间为6小时。环氧泥的敷设位置如图1所示，利用热 电偶分别测量在同一电流下敷设不同厚度环氧泥时的电缆表皮温度，电缆表皮温度达到稳 态，得到稳态时该5组实验电缆的表皮温度。
[0021] 表1-各组实验环氧泥厚度
[0022]
【主权项】
1. 一种测量电缆表皮温度时环氧泥厚度的选择方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 准备实验用的环氧泥，利用模具制作上表面积相等、厚度不同的多块环氧泥； 2) 将所做的多块环氧泥分别敷设在电缆表皮的不同位置上，且每块环氧泥上分别固定 有热电偶，针对该多块环氧泥，设计多组电缆表皮测温实验，实验时利用热电偶分别测量在 同一电流下敷设不同厚度环氧泥时的电缆表皮温度，直至电缆表皮温度达到稳态，得到稳 态时该多组实验电缆的表皮温度； 3) 利用红外测温仪对实验电缆上没有敷设环氧泥的部分进行稳态时的表皮测温，由于 红外测温仪是点测温装置，并且不受其他外界因素影响，因此，将其得到的电缆表皮温度数 据，作为温度参考值； 4) 统计实验所得数据，对比该多组利用热电偶测得的电缆达到稳态时表皮温度与红外 测温仪测量的温度，画出温度对比图，根据温度对比图，选出最接近参考温度所对应的实验 组，即为环氧泥最佳敷设厚度。
【专利摘要】本发明公开了一种测量电缆表皮温度时环氧泥厚度的选择方法，包括：1)准备好实验用的多块环氧泥；2)将多块环氧泥分别敷设在电缆表皮的不同位置上，每块环氧泥上分别固定有热电偶，实验时利用热电偶分别测量在同一电流下敷设不同厚度环氧泥时的电缆表皮温度，直至电缆表皮温度达到稳态，得到稳态时该多组实验电缆的表皮温度；3)利用红外测温仪对实验电缆上没有敷设环氧泥的部分进行稳态时的表皮测温，将其得到的电缆表皮温度数据，作为温度参考值；4)对比该多组利用热电偶测得的电缆达到稳态时表皮温度与红外测温仪测量的温度，画出温度对比图，确定环氧泥最佳敷设厚度。本发明能合理选择出环氧泥的最佳敷设厚度。
【IPC分类】G01K1-14
【公开号】CN104634462
【申请号】CN201510064559
【发明人】刘刚, 王鹏
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月6日