CN102865945A - 三芯电缆导体温度的测量方法 - Google Patents
三芯电缆导体温度的测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102865945A CN102865945A CN2012103059953A CN201210305995A CN102865945A CN 102865945 A CN102865945 A CN 102865945A CN 2012103059953 A CN2012103059953 A CN 2012103059953A CN 201210305995 A CN201210305995 A CN 201210305995A CN 102865945 A CN102865945 A CN 102865945A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- cable
- triple cable
- conductor
- triple
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明公开了三芯电缆导体温度的测量方法，包括以下步骤：（1）在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内敷设测温光纤；（2）将测量得到的温度作为三芯电缆的三个线芯的导体的温度。本发明在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域中敷设测温光纤，即可准确测量三芯电缆稳态或暂态下的导体温度，测量过程更直接，测量结果更准确。
Description
技术领域
本发明涉及电缆导体的温度测量技术，特别涉及三芯电缆导体温度的测量方法。
背景技术
电力电缆导体载流量幅值变化的最直接特征量是导体温度变化，一旦确定了电缆导体暂态和稳态温度，就很容易确定电力电缆线路暂态和稳态载流量，但是直接测量电缆导体温度尚存在技术困难，尤其是三芯电缆。
目前确定三芯电缆载流量多采用光纤测温的手段准确测量电力电缆线路外表面温度，然后依据IEC标准所提供的通过电缆外表面温度获得导体温度的方法来确定导体温度，进而确定电缆载流量，该标准对导体稳态温度的确定方式是在稳态前提下，根据电缆用于交流系统还是直流系统以及敷设方式的不同，结合电缆敷设环境，并假设电缆导体达到最高允许的工作温度，运用传热学原理获得电缆的导体温度。
但是上述光纤测温的选点以及由目前IEC标准所提供的确定电缆导体温度计算方法有以下缺陷：一是测温光纤敷设在电缆表面，但实际上三芯电缆各个方向的热阻不一样以致三芯电缆表面不是每个点温度都一样，光纤所测的数据可信度有限。二是IEC标准是基于以下假设：1.大地表面为等温面；2.电缆表面为等温面；3.叠加原理适用。但实际上电缆周围介质非常复杂：土壤不均匀、含水量不相同；城市供电系统的电缆线路，日负荷电流变化很大等。以上因素无法满足规程假设，进而造成误差较大。另外，该方法假设电缆为100%负荷且处在最恶劣的环境条件中，因此计算结果往往存在过大的裕度。三是IEC标准中计算三芯电缆导体温度时直接用修改参数后的单芯电缆的计算公式，是把三芯电缆的三个导体等效为单芯来计算，此等效存在较大的误差，同时也不符合实际三芯电缆的温度场分布。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种三芯电缆导体温度的测量方法，测量过程更直接，测量结果更准确。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
三芯电缆导体温度的测量方法，包括以下步骤：
（1）在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内敷设测温光纤；
（2）将测量得到的温度作为三芯电缆的三个线芯的导体的温度。
所述测温光纤的方向与三芯电缆的方向一致。
所述三芯电缆为处于暂态或稳态下的三芯电缆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
（1）本发明在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域中敷设测温光纤，即可准确测量三芯电缆稳态或暂态下的导体温度，解决了目前三芯电缆光纤测温由于敷设位置选择不当或因电缆线芯扭曲而误差大的问题。
（2）本发明的测试结果直接作为三芯电缆的三个线芯的温度，免去了之前由测得的表皮温度再推算线芯温度的计算过程，减少了不必要的计算误差。
（3）本发明提供的测温点选择方法既直接又合理，其准确性通过了实验和仿真的验证，其测温的准确性使评估三芯电缆的载流量更合理，调度部门能更直观地通过其测温数据对电缆的实际载流量进行判断，及时、合理地指导相关的调度工作。
附图说明
图1为三芯电缆的结构示意图。
图2为三芯电缆在400A电流下，暂态时封闭区域中的一点温度与各线芯导体温度随时间变化图。
图3为三芯电缆在400A电流下，稳态时封闭区域中的一点温度与各线芯导体温度随时间变化图。
图4为利用ANSYS仿真软件得到的三芯电缆在90℃时的温度场分布图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，三芯电缆由外至内依次为外护套1、铠装带2、内护套3、包带4、填充层5、三个线芯；每个线芯由外至内分别是金属屏蔽层61、绝缘层62、导体屏蔽层63、导体64，三个线芯的金属屏蔽层61连成的封闭区域7。
本实施例三芯电缆导体温度的测量方法，包括以下步骤：
（1）在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内敷设测温光纤；测温光纤的方向与三芯电缆的方向一致；
（2）将测量得到的温度作为三芯电缆的三个线芯的导体的温度。
上述三芯电缆处于暂态或稳态下。
下面对上述方法的准确性进行实验验证和仿真验证。
实验验证过程：
设定三芯电缆同一截面的四个测温点：三个线芯的导体及三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内的一点。每个测温点敷设热电偶测温，热电偶另一端接入测温仪，测量三芯电缆在通以400A的电流瞬间至达到稳态情况下四个测温点的温度数据，得到的暂态的测试数据如图2所示，稳态的数据如图3所示。对应图2与图3中曲线图的时刻，封闭区域温度与各线芯导体温度的误差如表1所示。
表1封闭区域温度与各线芯导体温度的误差
由图2、3及表1可知，三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内的温度与三个线芯的导体温度的误差在暂态时，相对误差在5.1%以内，绝对误差小于2.7℃，稳态后绝对误差稳定在2.9℃的温差不变，相对误差为5.2%。
仿真验证过程：
利用ANSYS仿真软件，根据实际实验所用的三芯电缆的结构参数与材料参数，作出三芯电缆的仿真模型，三个线芯均加载一温度为T的热源（T的范围是大于环境温度且小于90℃），得出三芯电缆在导线温度为T时的温度场分布模型，三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域与三个线芯的导体处于同一等温区域。图4为三芯电缆在90℃时的温度场分布图。
上述验证过程表明，本发明的三芯电缆导体温度的测量方法测量结果精确，测试过程简单直接。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.三芯电缆导体温度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在三芯电缆的三个线芯的金属屏蔽层连成的封闭区域内敷设测温光纤；
（2）将测量得到的温度作为三芯电缆的三个线芯的导体的温度。
2.根据权利要求1所述的三芯电缆导体温度的测量方法，其特征在于，所述测温光纤的方向与三芯电缆的方向一致。
3.根据权利要求1所述的三芯电缆导体温度的测量方法，其特征在于，所述三芯电缆为处于暂态或稳态下的三芯电缆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103059953A CN102865945A (zh) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | 三芯电缆导体温度的测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103059953A CN102865945A (zh) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | 三芯电缆导体温度的测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102865945A true CN102865945A (zh) | 2013-01-09 |
Family
ID=47444957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012103059953A Pending CN102865945A (zh) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | 三芯电缆导体温度的测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102865945A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245691A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-14 | 华南理工大学 | 一种测量三芯电缆填充层热阻的方法 |
| CN104462796A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 广州供电局有限公司 | 获取三芯电缆填充层热阻的方法及系统 |
| CN104730388A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 广州供电局有限公司 | 环境热阻影响三芯电缆线芯温度的评估方法及装置 |
| CN104992033A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-10-21 | 中国舰船研究设计中心 | 一种船用电缆热稳定性仿真计算方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2642841B2 (ja) * | 1992-11-11 | 1997-08-20 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ複合電力ケーブル |
| CN201204073Y (zh) * | 2008-06-02 | 2009-03-04 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 中压智能型交联电缆 |
| CN102005259A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-04-06 | 衡阳恒飞电缆有限责任公司 | 具有检测功能的海底光纤复合高压电缆 |
-
2012
- 2012-08-24 CN CN2012103059953A patent/CN102865945A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2642841B2 (ja) * | 1992-11-11 | 1997-08-20 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ複合電力ケーブル |
| CN201204073Y (zh) * | 2008-06-02 | 2009-03-04 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 中压智能型交联电缆 |
| CN102005259A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-04-06 | 衡阳恒飞电缆有限责任公司 | 具有检测功能的海底光纤复合高压电缆 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245691A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-14 | 华南理工大学 | 一种测量三芯电缆填充层热阻的方法 |
| CN103245691B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-06-03 | 华南理工大学 | 一种测量三芯电缆填充层热阻的方法 |
| CN104462796A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 广州供电局有限公司 | 获取三芯电缆填充层热阻的方法及系统 |
| CN104730388A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 广州供电局有限公司 | 环境热阻影响三芯电缆线芯温度的评估方法及装置 |
| CN104992033A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-10-21 | 中国舰船研究设计中心 | 一种船用电缆热稳定性仿真计算方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103793558A (zh) | 一种基于有限元法的电缆群线芯暂态温度计算方法 | |
| CN106066212B (zh) | 一种电缆导体温度间接测量方法 | |
| CN103728539A (zh) | 基于分布式光纤测温的电缆电气故障仿真分析方法 | |
| CN104198077A (zh) | 一种三芯电缆实时导体温度计算方法 | |
| CN102778627B (zh) | 电缆载流量确定方法和电缆载流量确定装置 | |
| CN103592054A (zh) | 电缆群线芯温度确定方法、装置及该装置的安装方法 | |
| CN103245691B (zh) | 一种测量三芯电缆填充层热阻的方法 | |
| CN111027246A (zh) | 一种500kV充油海底电缆有限元建模及导体温度仿真分析方法 | |
| Castro et al. | Study of different mathematical approaches in determining the dynamic rating of overhead power lines and a comparison with real time monitoring data | |
| CN105787191B (zh) | 一种基于参数拟合的电缆温度快速计算方法 | |
| CN108008245A (zh) | 基于光电复合海缆温度场的海缆绝缘故障监测方法 | |
| CN102865945A (zh) | 三芯电缆导体温度的测量方法 | |
| CN102880747A (zh) | 一种光电复合海缆温度场建模计算分析方法 | |
| Diaz-Aguiló et al. | Introducing mutual heating effects in the ladder-type soil model for the dynamic thermal rating of underground cables | |
| Xu et al. | Application of temperature field modeling in monitoring of optic-electric composite submarine cable with insulation degradation | |
| CN105004949A (zh) | 一种在线运行耐张线夹最大载流量的测试方法和测试装置 | |
| CN109490806A (zh) | 一种传感器的检测方法、系统、装置及可读存储介质 | |
| CN105676015B (zh) | 一种输电线路载流量计算方法 | |
| Enescu et al. | Dynamic thermal rating of electric cables: A conceptual overview | |
| Meng et al. | Dynamic analysis of core temperature of low-voltage power cable based on thermal conductivity | |
| CN106482848A (zh) | 一种基于m‑p广义逆的三芯电缆导体温度动态获取方法 | |
| CN106934096B (zh) | 一种基于架空导线表面温度求解钢芯温度的方法 | |
| CN110456133B (zh) | 基于相模变换的电缆参数确定方法 | |
| CN104730388A (zh) | 环境热阻影响三芯电缆线芯温度的评估方法及装置 | |
| CN110618332A (zh) | 基于热流测量的电容器温升测量方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130109 |