[发明专利]一种测定三芯电力电缆芯线位置的方法

说明书

本发明涉及一种测定三芯电力电缆芯线位置的方法，属于三芯电力电缆的制作和检测方法领域。技术方案是：在三芯电力电缆表面对称地安装两个磁传感器，在给某单相芯线施加激励后，用磁传感器测量所在位置电缆表面磁感应强度的切向分量；根据两个磁传感器的测得量值，利用安培环路定理以及各相芯线之间位置结构的几何关系，求解单相芯线中心到电缆中心的距离，以及单相芯线中心和电缆中心的连线与y轴之间的夹角，即求解该单相芯线的位置；通过给三相芯线分别施加激励，可以分别测得三相芯线的位置，从而实现对各相芯线位置的测定。本发明提供测定三芯电力电缆内部各相芯线位置的方法，解决了实际工程中三芯电力电缆内各相芯线位置难以测量的问题。

技术领域

本发明涉及一种测定三芯电力电缆芯线位置的方法，属于三芯电力电缆的制作和检测方法技术领域。

背景技术

电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。电力电缆输电一般用于不宜采用架空线输电的场合。随着经济社会的发展，电力电缆输电发展迅速，电力电缆数量、铺设里程急剧增加，其能否安全稳定运行，成为关系电网安全的主要因素之一。随着电缆铺设里程和数量的增多，以及运行时间的加长，电缆运行事故时有发生，制作工艺不合格等导致的绝缘偏心和材料缺陷所造成的局部放电，是其主要原因之一。

中低压电力电缆即所谓三芯电力电缆，普遍采用三合一的结构设计，即三相芯线使用同一个屏蔽层和电缆外壳。三芯电力电缆制作完成后，如果其内部芯线的具体位置与预先的设计差别较大，就会存在局部电场应力集中的现象。这可能导致电缆绝缘存在诸多薄弱环节和缺陷，极易引发局部放电现象。电缆绝缘缺陷会随着局部放电次数的增多而逐渐发展扩大，在电缆绝缘材料内部形成自不连续界面起始的放电微通道，并引起通道头部电场的进一步畸变；一旦放电微通道贯穿整个绝缘层，则可在极短时间内发生电缆绝缘介质击穿、烧毁甚至爆炸等。但三芯电力电缆一旦封装后，其内部各相芯线的相对位置就被确定了下来，而且不易测定。这也是三芯电力电缆在生产和质量检验中的一个难题。

发明内容

本发明目的是提供一种测定三芯电力电缆芯线位置的方法，基于磁传感器测定三芯电力电缆内各相芯线位置，直接建立了三芯电力电缆表面磁场与内部各相芯线位置之间的物理数学模型，给出了三芯电力电缆内各相芯线位置的解析计算表达式，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种测定三芯电力电缆芯线位置的方法，包含以下步骤：（1）在三芯电缆表面对称安装两个磁传感器，在给其中单相芯线施加激励后，用磁传感器测量所在位置三芯电力电缆表面的磁感应强度的切向分量；（2）根据两个磁传感器的测得量值，利用安培环路定理以及三芯电力电缆内部各相芯线之间位置结构的几何关系，求解三芯电力电缆单相芯线中心到电缆中心的距离，以及单相芯线中心和电缆中心的连线与y轴之间的夹角，即求解各相芯线的具体位置；（3）给另外两相芯线分别施加激励，分别测得三相芯线的位置。

在其中一个磁传感器安装位置处加装一个磁传感器，测量磁感应强度的径向分量。

本发明的有益效果是：提供了一种测定三芯电力电缆内部各相芯线位置的方法，解决了实际工程中三芯电力电缆内各相芯线位置难以测量的问题，该方法通过测量三芯电力电缆表面的磁场信息，基于相应的物理数学模型，可以计算出三芯电力电缆内各相芯线的位置。

附图说明

图1是三芯电力电缆的原理结构以及磁传感器安装位置示意图；

图2是A相芯线各符号示意图；

图3是B相芯线各符号示意图；

图4是C相芯线各符号示意图；

图5是A、B两相芯线向右侧偏移情况下三相芯线具体位置示意图；

图6是A、C两相芯线向左侧偏移情况下三相芯线具体位置示意图；

图7是A、B、C三相芯线完全对称情况下三相芯线具体位置示意图。