[发明专利]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

说明书

本发明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传感器上的压力读取模块，一个恒温干燥箱。本发明设计合理，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传感器不受电场影响、不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。

技术领域

本发明属于电气设备防爆预警技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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传感器上的压力读取模块，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压力，并将测得界面之间的压力传递至压力读取模块；所述串联在微型应力片传感器上的压力读取模块用于采集并读取应力片传感器传来的压力数值，并具有压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，串联在微型应力片传感器上的压力读取模块在安装完毕后设定报警的阀值。