CN101281226B - 导线大电流冲击试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导线大电流冲击试验方法，适用于研究铜导线在经受大电流冲击后σ0.2(非比例延伸率为0.2％时的延伸强度)变化情况。本发明的技术要点是通过利用时间继电器控制通电时间，控制精度0.01秒，解决了通电时间的控制问题；通过准确测量导线电阻和通电电压，准确计算通电电流强度；通过恒温油浴试验箱，被测试铜导线放置在油浴试验箱中，完全模拟变压器运行环境。本发明的有益效果是为研究铜导线在大电流冲击后其机械能及电气性能等参数的变化提供了可靠的依据，对电网变压器的安全运行和可靠性也提供了有价值的指导意见。
Description
技术领域
本发明涉及一种导线大电流冲击试验方法，适用于研究铜导线在经受大电流冲击后σ0.2(非比例延伸率为0.2％时的延伸强度)变化情况。
背景技术
电网的安全运行越来越引起关注，作为电网运行核心设备之一的变压器的安全性和可靠性也是变压器制造行业一直关注的问题。半硬态铜导线近10年来在变压器中得到大量应用，用于增强线圈的抗电流冲击和抗短路能力。当变压器发生短路时，半硬态铜导线在短路电流的冲击后，导线的强度是否发生了变化，变化的程度如何，能否保持其原有的强度，经检索，目前还没有进行过试验验证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够验证铜导线在大电流冲击后其强度变化情况的导线大电流冲击试验方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
一、技术方案1：
导线大电流冲击试验方法，其特征在于其方法步骤如下：
(1)首先在恒温油浴箱中加入变压器油，然后将变压器油加热至变压器运行温度并保持恒温；
(2)取一段σ0.2的被测试铜导线，被测试铜导线的长度取决于变压器的短路电流，将所述被测试铜导线的两端接到导线大电流冲击试验装置(专利申请号：200820076474.4)的输出端上，然后将该段铜导线浸入所述恒温油浴箱内已恒温的变压器油中，并使所述被测试铜导线浸泡至与油浴温度一致，此时用电桥测量所述被测铜导线的电阻；所述σ0.2的含义为非比例延伸率为0.2％时的延伸强度；
(3)在保持通电电流不变的情况下，所述通电电流选定为变压器的短路电流，利用导线大电流冲击试验装置中的时间继电器依次给出不同的通电时间，利用电压表分别测量各次通电时的所述被测试铜导线两端的电压；
(4)在每次通电时间结束后，立即将被测试铜导线在万能试验机上进行σ0.2数值检测并记录σ0.2值，给制所述被测试铜导线的σ0.2值随通电时间的变化曲线。
本发明所述变压器油选用克拉玛依25号变压器油。
本发明所述时间继电器的控制精度为0.001秒。
本发明所述电压表的测量精度为0.001V；所述测量电阻的电桥的测量精度为0.0001Ω。
本发明所述变压器运行温度选用90℃，温度控制精度为1℃。
二、技术方案2：
导线大电流冲击试验方法，其特征在于其方法步骤如下：
(1)首先在恒温油浴箱中加入变压器油，然后将变压器油加热至变压器运行温度并保持恒温；
(2)取σ0.2的被测试铜导线8-10根，各根被测试铜导线的长度取决于变压器的短路电流，首先将最长的一根被测试铜导线的两端接到导线大电流冲击试验装置的输出端上，然后将该根被测试铜导线浸入所述恒温油浴箱内已恒温的变压器油中，使该根被测试铜导线浸泡至与油浴温度一致；此时用电桥测量该根被测试铜导线的电阻；
选择一个变压器短路时间为通电时间，利用导线大电流冲击试验装置的时间继电器控制通电时间，并测量在此通电时间内所述该根被测试铜导线两端的电压；
然后将所述该根被测试铜导线在万能试验机上进行σ0.2数值检测，并记录其σ0.2值；所述σ0.2的含义为非比例延伸率为0.2％时的延伸强度；
(3)重复上述第(2)步骤，依次测量剩下的几根被测试铜导线的σ0.2值并记录；在上述各次测量中，保持通电时间一致；
(4)将上述各次测量结果绘制成σ0.2值随通电电流强度的变化曲线。
本发明所述变压器油选用克拉玛依25号变压器油。
本发明所述时间继电器的控制精度为0.001秒。
本发明所述电压表的测量精度为0.001V；所述测量电阻的电桥的测量精度为0.0001Ω。
本发明所述变压器运行温度选用90℃，温度控制精度为1℃。
本发明的有益效果是为研究铜导线在大电流冲击后其机械能及电气性能等参数的变化提供了可靠的依据，对电网变压器的安全运行和可靠性也提供了有价值的指导意见。
附图说明
图1为导线大电流冲击试验装置的电路原理图。
图1中，1、热电耦，2、变压器油，3、油浴箱，4、被测铜导线，5、电加热管，T、变压器(变压器T的次级电压为4V)，J1、J2、接触器，SJ、时间继电器，V、电压表，WK温控仪。
具体实施方式
实施例1(在保持恒定电流下改变通电时间，通电时间范围为2-30秒)：
具体方法步骤按照上述发明内容部分中的技术方案1操作即可。
需要说明的是在选取被测试铜导线的长度时(要考虑所选导线的截面积，考虑导线大电流冲击试验装置的容量，以此推算选用导线的长度，保证最终使导线密度在约60A/mm2进行试验，观察通电时间与导线σ0.2关系)，再参考变压器的短路电流的大小，变压器的短路电流一般为1000-3000A，若短路电流选定为1000A，变压器T的次级电压为4V，所选被测试铜导线的电阻为0.004Ω，其长度即可确定了。
实施例2(在保持恒定通电时间下改变电流大小)：
具体方法步骤按照上述发明内容部分中的技术方案2操作即可。
需要说明的是通电时间选择变压器的短路时间，在本实施例中选定为10秒。
通过改变导线长度来取得不同的负荷电阻，依次取得不同的电流强度，所述各根被测试铜导线的长度的确定原则是根据变压器的短路电流大小而定，例如短路电流密度递增(从60A/mm2-220A/mm2)。变压器的次级电压为4V，那么所述各根被测试铜导线的长度即可确定。
Claims (10)
1.导线大电流冲击试验方法，其特征在于其方法步骤如下：
(1)首先在恒温油浴箱中加入变压器油，然后将变压器油加热至变压器运行温度并保持恒温；
(2)取一段σ0.2的被测试铜导线，被测试铜导线的长度取决于变压器的短路电流，将所述被测试铜导线的两端接到导线大电流冲击试验装置的输出端上，然后将该段铜导线浸入所述恒温油浴箱内已恒温的变压器油中，并使所述被测试铜导线浸泡至与油浴温度一致，此时用电桥测量所述被测铜导线的电阻；所述σ0.2的含义为非比例延伸率为0.2％时的延伸强度；
(3)在保持通电电流不变的情况下，所述通电电流选定为变压器的短路电流，利用导线大电流冲击试验装置中的时间继电器依次给出不同的通电时间，利用电压表分别测量各次通电时的所述被测试铜导线两端的电压；
(4)在每次通电时间结束后，立即将被测试铜导线在万能试验机上进行σ0.2数值检测并记录σ0.2值，给制所述被测试铜导线的σ0.2值随通电时间的变化曲线。
2.根据权利要求1所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述变压器油选用克拉玛依25号变压器油。
3.根据权利要求2所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述时间继电器的控制精度为0.001秒。
4.根据权利要求3所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述电压表的测量精度为0.001V；所述测量电阻的电桥的测量精度为0.0001Ω。
5.根据权利要求4所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述变压器运行温度选用90℃，温度控制精度为1℃。
6.导线大电流冲击试验方法，其特征在于其方法步骤如下：
(1)首先在恒温油浴箱中加入变压器油，然后将变压器油加热至变压器运行温度并保持恒温；
(2)取σ0.2的被测试铜导线8-10根，各根被测试铜导线的长度取决于变压器的短路电流，首先将最长的一根被测试铜导线的两端接到导线大电流冲击试验装置的输出端上，然后将该根被测试铜导线浸入所述恒温油浴箱内已恒温的变压器油中，使该根被测试铜导线浸泡至与油浴温度一致；此时用电桥测量该根被测试铜导线的电阻；
选择一个变压器短路时间为通电时间，利用导线大电流冲击试验装置的时间继电器控制通电时间，并测量在此通电时间内所述该根被测试铜导线两端的电压；
然后将所述该根被测试铜导线在万能试验机上进行σ0.2数值检测，并记录其σ0.2值；所述σ0.2的含义为非比例延伸率为0.2％时的延伸强度；
(3)重复上述第(2)步骤，依次测量剩下的几根被测试铜导线的σ0.2值并记录；在上述各次测量中，保持通电时间一致；
(4)将上述各次测量结果绘制成σ0.2值随通电电流强度的变化曲线。
7.根据权利要求6所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述变压器油选用克拉玛依25号变压器油。
8.根据权利要求7所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述时间继电器的控制精度为0.001秒。
9.根据权利要求8所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述电压表的测量精度为0.001V；所述测量电阻的电桥的测量精度为0.0001Ω。
10.根据权利要求9所述的导线大电流冲击试验方法，其特征在于所述变压器运行温度选用90℃，温度控制精度为1℃。
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