专利名称：一种用于测试电缆性能的模拟试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟试验装置，尤其是涉及一种用于测试电缆性能的模拟试
验装置。
背景技术：
电是能源的形式之一，它是现代文明的基础，是衡量一个国家现代化程度的标志，也是决定其发展速度的重要因素。随着我国经济建设的发展，生产和生活用电大幅度增加，与工业生产和人民生活更加密不可分。电力设备是电网组成的重要部分，其受载情况下安全可靠与否，是电力系统安全 稳定运行的基础。电力设备温度异常可导致电力设备寿命缩短，甚至导致电力设备故障，更为严重的运行中电缆火灾事故还可能导致事故扩大，造成更大的危害。对于电力设施温度的实时监控可以提早发现故障隐患，预防故障。同时，由于电缆的负荷电流大小与电缆的发热温升密切相关，实时监控承担电力输配重任的电缆温度变化，可以实现对电力电缆运行状况的监控。运行温度是电缆的一个重要参数。当电缆在额定负荷下运行时，线芯温度处于允许值。电缆一旦过负荷，线芯温度将急剧上升，加速绝缘老化，甚至发生热击穿。例如，研究发现，当交联聚乙烯(XLPE)电缆的长期工作温度超过允许值的8%时，其寿命将减半；如果超过15%，电缆寿命将只省下1/4。所以，必须对电缆的运行温度进行控制，这就要求电力运行部门对电缆的实际负荷进行合理调度。随着国家的发展以及伴随而来电网改造和实施，尤其是城网改造和建设的不断深入，电力电缆的使用量大幅增加，城市中心地区的地下电缆化率不断提高，这导致电力电缆的运行管理、监测维护工作变得原来越重要，工作量也与日俱增。与一些发达国家相比，我国电网的电缆平均故障率偏高。其中一个重要原因是我们缺乏对电缆系统有效地在线监测手段。由于缺乏对电缆运行的有效、长期、实时在线的监测手段，电缆一旦被敷设，就处于无监控状态，直到故障出现后才去关注。导致电缆的平均故障率偏高。对电缆系统进行温度在线检测是其中很重要的一个方面。高压动力电缆是变电工程中的重要设备，由于动力电缆承担着高电压、强电流的输送，所以对其本身的温度进行监控极为重要。为了防止电网由于环境的改变而产生的任何故障，唯一的办法是定期对电缆线路进行检查，最好是能对电缆温度进行周期性监测。事实上，对电缆线路的检查只能确定环境是否发生了改变，而无法确定对电缆最大安培容量的影响。

实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试方便、响应快、对电缆线路的安全运行提供重要保障的用于测试电缆性能的模拟试验装置。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，设置在待测试的电缆上，其特征在于，该装置包括穿心变压器、环境模拟仓、测试热电偶及电流互感器，所述的穿心变压器设在待测试电缆的首尾两端，所述的环境模拟仓套设在待测试电缆外，所述的测试热电偶设在位于环境模拟仓的待测试电缆以及暴露在空气中的待测试电缆上，所述的电流互感器设在位于电缆首端的穿心变压器及环境模拟仓之间。所述的环境模拟仓包括隧道环境模拟仓、直埋环境模拟仓、水环境模拟仓及穿管环境模拟仓。设在环境模拟仓内的待测试电缆的长度为5-7m。 所述的测试热电偶为针式热电偶。所述的待测试电缆的内部及外套上嵌设及敷设有温度探测光缆。所述的温度探测光缆为与非金属结构探测光缆或非磁金属铠装结构探测光缆。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点(I)在相同的载流条件下，排管敷设时电缆导体温升最大(热阻最大)，水中敷设电缆导体温升最小(热阻最小)；在对五种不同敷设环境的电流循环试验中，通过实际测试电缆导体温度其差异是非常大的。在110%同一负载电流下，排管、空气、隧道、直埋和水中导体温度分别为97. 2°C、82. (TC、80. 4°C、71. 3°C、53. 8°C。即使在同一环境下不同位置也有差异。在实际应用的环境下此种情况将更为复杂和严重。由于电缆线路本身性能比较均一，因此，面对不同的环境下控制其最温度高运行温度，将对电缆线路的安全运行提供重要保障。(2)嵌入在中压电缆三相导体中心位置的高导热型温度探测光缆所探测到的电缆导体温度最接近真实值；且对电流负载变化的动态响应快，基本在I小时内能完全感受到导体温度，在同一位置的不同结构的温度探测光缆所探测到的电缆导体温度基本相同；(3)经过电缆外部环境温度线型补偿和电流数据修正，电缆载流测算系统的电缆导体计算温度非常近似热电偶实测的电缆导体实际温度，误差在±1. 5°C范围内。

图I为本实用新型的结构示意图。图中，I为短接线、2为穿心变压器、3为电流互感器、4为直埋环境模拟仓、5为水环境模拟仓、6为穿管环境模拟仓、7为隧道环境模拟仓、8为测试热电偶、9为隔离带、10为待测试电缆。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，设置在待测试的电缆10上，其结构如图I所示，该装置包括穿心变压器2、环境模拟仓、测试热电偶8及电流互感器3，待测试电缆10的首尾两端经短接线I连接，穿心变压器2设在待测试电缆10的首尾两端，用来耦合大电流，模拟高达4000安培的大载流。直埋环境模拟仓4、水环境模拟仓5、穿管环境模拟仓6以及隧道环境模拟仓7依次套设在待测试电缆10的外侧,直埋环境模拟仓4与水环境模拟仓5之间、穿管环境模拟仓6与隧道环境模拟仓7之间均设置有隔离带9，设在环境模拟仓内的待测试电缆10的长度为5-7m，为比对嵌入中压电力电缆中的光纤传感系统测试计算导体温度准确度，在环境模拟仓的待测试电缆以及暴露在空气中的待测试电缆上均设置有测试热电偶8，该热电偶为针式热电偶，并使用SH540-SDN型温度记录仪进行记录，电流互感器3设在穿心变压器2以及直埋环境模拟仓4之间。待测试电缆10的内部及外套上嵌设及敷设有与非金属结构探测光缆或非磁金属铠装结构探测光缆温度探测光缆，以验证不同 结构的温度探测光缆探测电缆导体温度的敏感度。通过控制待测试电缆10的负荷电流，并利用的测试热电偶8完成对电缆的载流热效应监测模拟。
权利要求1.一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，设置在待测试的电缆上，其特征在于，该装置包括穿心变压器、环境模拟仓、测试热电偶及电流互感器，所述的穿心变压器设在待测试电缆的首尾两端，所述的环境模拟仓套设在待测试电缆外，所述的测试热电偶设在位于环境模拟仓的待测试电缆以及暴露在空气中的待测试电缆上，所述的电流互感器设在位于电缆首端的穿心变压器及环境模拟仓之间。
2.根据权利要求I所述的一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，其特征在于，所述的环境模拟仓包括隧道环境模拟仓、直埋环境模拟仓、水环境模拟仓及穿管环境模拟仓。
3.根据权利要求I所述的一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，其特征在于，设在环境模拟仓内的待测试电缆的长度为5-7m。
4.根据权利要求I所述的一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，其特征在于，所述的测试热电偶为针式热电偶。
5.根据权利要求I所述的一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，其特征在于，所述的待测试电缆的内部及外套上嵌设及敷设有温度探测光缆。
6.根据权利要求5所述的一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，其特征在于，所述的温度探测光缆为与非金属结构探测光缆或非磁金属铠装结构探测光缆。
专利摘要本实用新型涉及一种用于测试电缆性能的模拟试验装置，设置在待测试的电缆上，包括穿心变压器、环境模拟仓、测试热电偶及电流互感器，穿心变压器设在待测试电缆的首尾两端，环境模拟仓套设在待测试电缆外，测试热电偶设在位于环境模拟仓的待测试电缆以及暴露在空气中的待测试电缆上，电流互感器设在位于电缆首端的穿心变压器及环境模拟仓之间。与现有技术相比，本实用新型具有测试方便、响应快、对电缆线路的安全运行提供重要保障等优点。
文档编号G01R31/00GK202486228SQ201220030368
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月30日 优先权日2012年1月30日
发明者史济康, 吴海生, 周利军, 李峰, 胡为进, 黄家彬 申请人:上海市电力公司, 上海欧忆智能网络有限公司