CN104635056A - 一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,包括:1)在10kV三芯电缆取长度相等的两段,一段包含电缆中间接头,一段为电缆本体;2)利用电钻对所取的两段三芯电缆内同一根芯线进行打孔,打孔的位置为各段电缆两端;3)利用升流设备对10kV三芯电缆加载大电流,然后利用欧姆表测量所取两段电缆线芯两端电压,记录电流与电压数据;4)根据测量所取两段电缆线芯两端电压和通过电缆的电流,计算电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻。本发明方法通过与电缆自身进行对比,简单可行,易于操作,计算精确。

Description

一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法
技术领域
本发明涉及三芯电缆中间接头处的交流电阻计算的技术领域,尤其是指一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法。
背景技术
随着城市化以及城市电网的发展,电力电缆得到广泛应用,在我国平均年增长量达到35%。随着电缆使用数量的增加、输电容量的提高,一旦发生故障危害严重,因此电力电缆的运行可靠性越来越受到重视。
近年来随着我国行业电缆制造技术进步以及监测诊断技术的提高,电力电缆故障率有所下降。引起电力电缆故障的原因主要有本体绝缘制造缺陷、本体及附件施工安装质量缺陷和附件制造质量缺陷等。
对全国主要城市电力电缆运行故障率进行调研发现,在电缆初期运行的1~5年内以及投入运行后的5~25年中,电力电缆附件的故障率一直是最高的。电力电缆附件主要包括分支接头、终端接头、中间接头,特别是中间接头一般每隔400米左右就会出现一个,制作要求高,存在事故隐患的可能性更大。分析中间接头发生故障的主要原因有:1)安装过程中混入杂质,造成电场畸变,产生局部放电,引起局部过热;2)密封不严,水分渗入,加速绝缘老化;3)导体压接不严,接触电阻过大,使中间接头处线芯产热大,导致绝缘温度过高;4)中间接头绝缘厚、散热不良、导体运行温度高等。
针对三芯电缆中间接头处压接管的接触电阻,其实际上是压接管内壁与电缆线芯接触而产生的电阻,主要分为两个部分,集中电阻和膜层电阻。集中电阻是指电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻,将其称为集中电阻或收缩电阻。膜层电阻是指由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,通过对包含电缆接头的三芯电缆通以大电流,实测一定长度的电缆中间接头和电缆本体电压,以实现三芯电缆中间接头接触电阻的准确计算,一方面提高了产品质量、现场制作工艺,另一方面也加强了监测及诊断。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,包括以下步骤:
1)在10kV三芯电缆取长度相等的两段,一段包含电缆中间接头,一段为电缆本体;
2)利用电钻对所取的两段三芯电缆内同一根芯线进行打孔,打孔的位置为各段电缆两端;
3)利用升流设备对10kV三芯电缆加载大电流,然后利用欧姆表测量所取两段电缆线芯两端电压,记录电流与电压数据;
4)根据测量所取两段电缆线芯两端电压和通过电缆的电流,计算电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻。
在步骤1)中,在同一根10kV三芯电缆上取长度相等的两段,标号为1段和2段,其中1段电缆包含中间接头,2段电缆为电缆本体;
在步骤2)中,利用电钻分别在所取的1段和2段电缆两端进行打孔,首先判断1段电缆三根线芯的分布位置,选取其中一条线芯进行打孔;其次对于2段电缆,利用观察法找出同1段电缆打孔所选取线芯相同的线芯进行打孔,打孔深度为钻头完全触碰电缆导体为止;最后在所打的四个孔内放入连接电缆导体的导线并引出,同时利用环氧泥固定引出的导线,便于对1段和2段电缆导体两段电压的测量;
在步骤3)中,利用升流设备对10kV三芯电缆进行大电流实验,采用的升流设备为升流器,当三芯电缆接至升流器的两端,通过调压器调节升流器一次侧的电压,则可实现三芯电缆电流的调节;另外,添加补偿电容器,作为补偿实验系统所消耗的无功的作用;对于三芯电缆的接线,三芯电缆通过ABC三相线芯串联的方式接线,只需在一根电缆的两端实现接线即可,把三相线芯首尾相接,最终把A相和C相线芯的一端接至升流器的二次侧,如此则可保证三芯电缆三个线芯的电流是相等的;通过升流器对实验电缆施加电流I,利用欧姆表对1段和2段两段电压进行测量,记录数据,得到1段电缆导体两段电压为U1,2段电缆导体电压为U2
在步骤4)中,设电缆中间接头压接管与线芯之间的接触电阻为R,所取两段电缆导体交流电阻为R0,压接管电阻为R1,则中间接头压接管处的总电阻为R、R0、R1的串联,因此可得如下公式:
U 1 I = R + R 0 + R 1 - - - ( 1 )
U 2 I = R 0 - - - ( 2 )
由上式(1)、(2)可得,压接管与电缆线芯之间的接触电阻为:
R = U 1 - U 2 I - R 1 - - - ( 3 )
因此,根据已知的U1、U2、I、R1,即可通过上式(3)计算出电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻R。
本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
针对计算压接管与线芯之间的接触电阻,本发明提出在电缆通以相同电流下,对等长度包含中间接头电缆与电缆本体两端的电压进行对比,从而计算压接管与线芯之间的接触电阻。该方法通过与电缆自身进行对比,简单可行,易于操作,计算精确。
附图说明
图1为电缆打孔位置分布图。
图2为实验电缆升流原理图。
图3为实验电缆接线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本实施例所述的用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,其具体情况如下:
1)在同一根10kV三芯电缆上取长度相等的两段,所取两段电缆长度为1m,标号为1段和2段,其中1段电缆包含中间接头,2段电缆为电缆本体。
2)利用电钻分别在所取的1段和2段电缆两端进行打孔,首先根据电缆中间接头结构的特殊性,判断1段电缆三根线芯的分布位置,选取其中一条线芯进行打孔,其次对于2段电缆,利用观察法找出同1段电缆打孔所选取线芯相同的线芯进行打孔,打孔深度为钻头完全触碰电缆导体为止,如图1所示;最后在所打的四个孔内放入连接电缆导体的导线并引出,同时利用环氧泥固定引出的导线,便于对1段和2段电缆导体两段电压的测量。
3)利用升流设备对10kV三芯电缆进行大电流实验,采用的升流设备为升流器,所采用的类型是穿心变压器,又叫大电流发生器,额定功率为47.5kW,当三芯电缆接至升流器的两端,通过调压器调节升流器一次侧的电压,则可实现三芯电缆电流的调节,实验原理如图2所示;另外,添加补偿电容器,作为补偿实验系统所消耗的无功的作用;对于三芯电缆的接线,三芯电缆通过ABC三相线芯串联的方式接线,只需在一根电缆的两端实现接线即可,具体接线如图3所示,把三相线芯首尾相接,最终把A相和C相线芯的一端接至升流器的二次侧,如此则可保证三芯电缆三个线芯的电流是相等的。
通过升流器对实验电缆施加I=500A电流,利用高精度欧姆表对1段和2段两段电压进行测量,记录数据,得到1段电缆导体两段电压为U1,2段电缆导体电压为U2
4)设电缆中间接头压接管与线芯之间的接触电阻为R,所取两段电缆导体交流电阻为R0,压接管电阻为R1,则中间接头压接管处的总电阻为R、R0、R1的串联,因此可得如下公式:
U 1 I = R + R 0 + R 1 - - - ( 1 )
U 2 I = R 0 - - - ( 2 )
由上式(1)、(2)可得,压接管与电缆线芯之间的接触电阻为:
R = U 1 - U 2 I - R 1 - - - ( 3 )
因此,根据已知的U1、U2、I、R1,即可通过上式(3)计算出电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻R。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在10kV三芯电缆取长度相等的两段,一段包含电缆中间接头,一段为电缆本体;
2)利用电钻对所取的两段三芯电缆内同一根芯线进行打孔,打孔的位置为各段电缆两端;
3)利用升流设备对10kV三芯电缆加载大电流,然后利用欧姆表测量所取两段电缆线芯两端电压,记录电流与电压数据;
4)根据测量所取两段电缆线芯两端电压和通过电缆的电流,计算电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻。
2.根据权利要求1所述的一种用于计算三芯电缆中间接头压接管接触电阻的方法,其特征在于:
在步骤1)中,在同一根10kV三芯电缆上取长度相等的两段,标号为1段和2段,其中1段电缆包含中间接头,2段电缆为电缆本体;
在步骤2)中,利用电钻分别在所取的1段和2段电缆两端进行打孔,首先判断1段电缆三根线芯的分布位置,选取其中一条线芯进行打孔;其次对于2段电缆,利用观察法找出同1段电缆打孔所选取线芯相同的线芯进行打孔,打孔深度为钻头完全触碰电缆导体为止;最后在所打的四个孔内放入连接电缆导体的导线并引出,同时利用环氧泥固定引出的导线,便于对1段和2段电缆导体两段电压的测量;
在步骤3)中,利用升流设备对10kV三芯电缆进行大电流实验,采用的升流设备为升流器,当三芯电缆接至升流器的两端,通过调压器调节升流器一次侧的电压,则可实现三芯电缆电流的调节;另外,添加补偿电容器,作为补偿实验系统所消耗的无功的作用;对于三芯电缆的接线,三芯电缆通过ABC三相线芯串联的方式接线,只需在一根电缆的两端实现接线即可,把三相线芯首尾相接,最终把A相和C相线芯的一端接至升流器的二次侧,如此则可保证三芯电缆三个线芯的电流是相等的;通过升流器对实验电缆施加电流I,利用欧姆表对1段和2段两段电压进行测量,记录数据,得到1段电缆导体两段电压为U1,2段电缆导体电压为U2
在步骤4)中,设电缆中间接头压接管与线芯之间的接触电阻为R,所取两段电缆导体交流电阻为R0,压接管电阻为R1,则中间接头压接管处的总电阻为R、R0、R1的串联,因此可得如下公式:
U 1 I = R + R 0 + R 1 - - - ( 1 )
U 2 I = R 0 - - - ( 2 )
由上式(1)、(2)可得,压接管与电缆线芯之间的接触电阻为:
R = U 1 - U 2 I - R 1 - - - ( 3 )
因此,根据已知的U1、U2、I、R1,即可通过上式(3)计算出电缆中间接头处压接管与线芯之间的接触电阻R。
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