CN105136838A - 一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置 - Google Patents
一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，包括户外侧试验箱和户内侧试验箱；户外侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户外温度环境，模拟户外温度范围为-40～60℃；户内侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户内温度环境，模拟户内温度最高可维持在60℃。与现有技术相比，本发明提供的一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，采用密闭试验箱安装加热器和制冷机组实现试验箱内部温度调节，可以模拟特高压穿墙套管户内运行温度、户外运行温度以及二者的温差；通过大电流引入装置将外部电流接入被试穿墙套管，可实现套管在模拟实际运行温度条件下的温升试验，从而更加准确的考核被试特高压穿墙套管的载流及散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及特高压输电技术领域，具体涉及一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置。
背景技术
穿墙套管是安装于建筑物墙体上，通过内部导杆将电压电流引出，起到绝缘、电气连接和机械支撑作用的电力设备。其一端暴露在户外大气条件下，另一端则处于户内，套管的温升性能、密封性能等均受到户内和户外两种环境条件的影响。一般情况下，穿墙套管户内端的最高温度大于户外端，而户外端则存在环境低温的影响。以中国特高压直流穿墙套管为例，其户内端最高温度可达60℃，而户外端根据安装地点不同，最低温度可达﹣40℃。然而，目前国内外对于穿墙套管试验一般直接在环境温度下开展，并未考虑户内高温、户外低温等恶劣条件的影响。为了充分验证穿墙套管性能，在对穿墙套管开展试验验证时，需要同时模拟户内和户外两种运行条件环境温度的影响。
高低温试验箱应用于工业产品高温、低温可靠性试验，可检验电子电工、汽车摩托、航空航天、船舶兵器等相关产品的零部件及材料在高温、低温(交变)循环变化的情况下的各项性能指标。高低温试验箱可分为交变试验和恒温试验两种。交变试验箱是指可以一次性将需要做的高温、低温以及所需做的温度的时间设定在仪表参数内，试验箱会按照设定程序进行温度循环。恒温试验箱就是为被试品提供一个恒定的温度，使试验效果更接近自然气候或模拟出更恶劣的自然气候，从而检验被测样品的可靠性。但是，由于当前所设计的高低温试验箱主要针对小型产品或产品的零部件、材料等开展试验，因此其尺寸较小，试验箱内温度及温度均匀性易于控制。而特高压穿墙套管总体长度在20米以上，其户内及户外侧运行温度存在差异，在极端条件下可能出现较大的温差，同时套管内部导杆承载的电流会产生一定的热量。因此，要模拟特高压穿墙套管的运行温度，需要同时考虑户内、户外两种温度及套管本体发热的影响，传统的高低温试验箱难以满足要求。
发明内容
为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置。
本发明的技术方案是：
所述温度模拟装置包括户外侧试验箱和户内侧试验箱；待测特高压穿墙套管的户外侧部分插入所述户外侧试验箱，户内侧部分插入所述户内侧试验箱；所述待测特高压穿墙套管通过法兰分别与所述户外侧试验箱和户内侧试验箱连接，并密封；
所述户外侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户外温度环境；
所述户内侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户内温度环境。
优选的，所述户外侧试验箱包括制冷机组、第一加热器和第一大电流引入装置；
所述制冷机组包括压缩机、冷凝器和风机；所述压缩机设置在户外侧试验箱的外部，冷凝器和风机均设置于户外侧试验箱的内壁上；
所述第一加热器采用电阻加热丝，多个第一加热器分别安装在户外侧试验箱内壁的不同位置；
所述第一大电流引入装置包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线；第一大电流引入装置的一端与所述待测特高压穿墙套管连接，另一端与所述温度模拟装置外部的大电流发生装置连接；
优选的，所述户内侧试验箱包括第二加热器和第二大电流引入装置；
所述第二加热器采用电阻加热丝，多个第二加热器分别安装在户内侧试验箱内壁的不同位置；
所述第二大电流引入装置包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线；第二大电流引入装置的一端与所述待测特高压穿墙套管连接，另一端与所述温度模拟装置外部的大电流发生装置连接；
优选的，第一大电流引入装置、大电流发生装置、第二大电流引入装置、待测特高压穿墙套管构成闭合回路；所述大电流发生装置向待测特高压穿墙套管施加电流，用于模拟待测特高压穿墙套管内部导体载流发热，以开展待测特高压穿墙套管的温升试验；
优选的，所述温度模拟装置还包括温度自动控制平台、第一温度手动控制箱和第二温度手动控制箱；
所述温度自动控制平台，用于对所述户外侧试验箱和户内侧试验箱进行远程自动控制；所述远程自动控制包括控制所述户外侧试验箱制冷机组和第一加热器的输出功率，以调整户外侧试验箱内部的温度；以及，控制所述户内侧试验箱内第二加热器的输出功率，以调整户内侧试验箱内部的温度；
所述第一温度手动控制箱，用于就地调整所述户外侧试验箱中制冷机组和第一加热器的输出功率；
所述第二温度手动控制箱，用于就地调整所述户内侧试验箱中第二加热器的输出功率；
优选的，所述温度自动控制平台采用可编程逻辑控制器和组态软件构建；
优选的，所述户外侧试验箱和户内侧试验箱内均安装有温度传感器；
所述温度传感器将户外侧试验箱的温度数据和户内侧试验箱的温度数据均发送至温度自动控制平台，该温度自动控制平台依据户外侧试验箱的温度数据控制户外侧试验箱中制冷机组和第一加热器的输出功率，以及依据户内侧试验箱的温度数据控制户内侧试验箱中第二加热器的输出功率；
优选的，所述户外侧试验箱和户内侧试验箱还分别包括一个密封门，用于试验人员进出所述户外侧试验箱和户内侧试验箱；
所述户外温度环境的温度范围为-40～60℃；所述户内温度环境的温度最高值为60℃。
与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
1、本发明提供的一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，采用密闭试验箱安装加热器和制冷机组实现试验箱内部温度调节，可以模拟特高压穿墙套管户内运行温度、户外运行温度以及二者的温差，模拟最高温度为60℃，最低温度为-40℃；
2、本发明提供的一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，采用大电流引入装置与待测特高压穿墙套管连接，将外部电流接入待测特高压穿墙套管，实现特高压穿墙套管在模拟实际运行温度条件下的温升试验，可以更准确的考核特高压穿墙套管的载流和散热性能。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1：本发明实施例中一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置俯视图；
图2：本发明实施例中一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置侧视图；
其中，1：户外侧试验箱；2：户内侧试验箱；3：密封门；4：制冷机组；5：第一加热器；6：第二加热器；7：第一温度手动控制箱；8：第二温度手动控制箱；9：温度自动控制平台；10：第一大电流引入装置；11：第二大电流引入装置；12：待测特高压穿墙套管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供的一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，户外侧和户内侧采用独立的试验箱，通过加热器模拟户内和户外的高温环境，通过制冷机组模拟户外的低温环境。
本发明中特高压穿墙套管运行温度模拟装置的实施例如图1和2所示，具体为：
该温度模拟装置包括户外侧试验箱1和户内侧试验箱2。其中，
户外侧试验箱1，用于模拟待测特高压穿墙套管的户外温度环境，本实施例中户外温度环境的温度范围为-40～60℃。
户内侧试验箱2，用于模拟待测特高压穿墙套管的户内温度环境，本实施例中户内温度环境的温度最高值可维持在60℃。
将待测特高压穿墙套管的户外侧部分插入户外侧试验箱，户内侧部分插入户内侧试验箱；待测特高压穿墙套管通过法兰分别与户外侧试验箱和户内侧试验箱连接，并密封。
1、户外侧试验箱
本实施例中户外侧试验箱1包括制冷机组4、第一加热器5、第一大电流引入装置10、第一温度手动控制箱7、温度自动控制平台9、温度传感器和密封门3。
(1)制冷机组
如图2所示，制冷机组4所包含的压缩机置于户外侧试验箱1外部，冷凝器和风机置于户外侧试验箱1内壁；第一加热器5均安装在户外侧试验箱1的内壁上。
本实施例中压缩机驱动冷凝器和风机动作，以调整户外侧试验箱的内部温度。
(2)第一加热器
第一加热器5采用电阻加热丝，多个第一加热器5分别安装在户外侧试验箱的内壁不同位置，本实施例中多个第一加热器指的是至少两个第一加热器。
(3)第一大电流引入装置
第一大电流引入装置10包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线。本实施例中第一大电流引入装置10的一端与待测特高压穿墙套管12连接，另一端与温度模拟装置外部的大电流发生装置连接。
(4)密封门
密封门3，用于试验人员进出户外侧试验箱1。
2、户内侧试验箱
本实施例中户内侧试验箱2包括第二加热器6、第二大电流引入装置11、第二温度手动控制箱8、温度传感器和密封门3。
(1)第二加热器
如图2所示，第二加热器6安装在户内侧试验箱2的内壁上；
第二加热器6采用电阻加热丝，多个第二加热器分别安装在户内侧试验箱的内壁不同位置。本实施例中多个第二加热器指的是至少两个第二加热器。
(2)第二大电流引入装置
第二大电流引入装置11包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线。本实施例中第二大电流引入装置11的一端与待测特高压穿墙套管12连接，另一端与所述大电流发生装置连接。
(3)密封门
密封门3，用于试验人员进出户内侧试验箱2。
本实施例中，第一大电流引入装置10、大电流发生装置、第二大电流引入装置11和和待测特高压穿墙套管12构成闭合回路；大电流发生装置向待测特高压穿墙套管12施加电流，用于模拟待测特高压穿墙套管12内部导体载流发热，以开展待测特高压穿墙套管12的温升试验。
3、第一温度手动控制箱7、第二温度手动控制箱8、温度自动控制平台9和温度传感器。
(1)温度自动控制平台
温度自动控制平台9用于对户外侧试验箱和户内侧试验箱进行远程自动控制。该远程自动控制包括控制制冷机组4和第一加热器5的输出功率，以调整户外侧试验箱内部的温度；以及，控制第二加热6器的输出功率，以调整户内侧试验箱内部的温度。
本实施例中，温度自动控制平台9采用可编程逻辑控制器和组态软件构建远程自动控制系统，从而对户外侧试验箱和户内侧试验箱进行远程自动控制。
(2)第一温度手动控制箱
第一温度手动控制箱7用于就地手动调整户外侧试验箱中制冷机组、第一加热器的输出功率。
(3)第二温度手动控制箱
第二温度手动控制箱8用于就地手动调整第二加热器6的输出功率，从而调节温度。
(4)温度传感器
温度传感器安装在户外侧试验箱和户内侧试验箱的不同部位，将户外侧试验箱的温度数据和户内侧试验箱的温度数据均发送至温度自动控制平台9，该温度自动控制平台9依据户外侧试验箱的温度数据控制制冷机组4和第一加热器5的输出功率，以及依据户内侧试验箱的温度数据控制第二加热器6的输出功率。
同时该温度自动控制平台9对接收到的温度数据进行显示，便于试验人员监测户外侧试验箱和户内侧试验箱中各部分的温度。
最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (9)
1.一种特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述温度模拟装置包括户外侧试验箱和户内侧试验箱；待测特高压穿墙套管的户外侧部分插入所述户外侧试验箱，户内侧部分插入所述户内侧试验箱；所述待测特高压穿墙套管通过法兰分别与所述户外侧试验箱和户内侧试验箱连接并密封；
所述户外侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户外温度环境；
所述户内侧试验箱，用于模拟待测特高压穿墙套管的户内温度环境。
2.如权利要求1所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述户外侧试验箱包括制冷机组、第一加热器和第一大电流引入装置；
所述制冷机组包括压缩机、冷凝器和风机；所述压缩机设置在户外侧试验箱的外部，冷凝器和风机均设置于户外侧试验箱的内壁上；
所述第一加热器采用电阻加热丝，多个第一加热器分别安装在户外侧试验箱内壁的不同位置；
所述第一大电流引入装置包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线；第一大电流引入装置的一端与所述待测特高压穿墙套管连接，另一端与所述温度模拟装置外部的大电流发生装置连接。
3.如权利要求1所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述户内侧试验箱包括第二加热器和第二大电流引入装置；
所述第二加热器采用电阻加热丝，多个第二加热器分别安装在户内侧试验箱内壁的不同位置；
所述第二大电流引入装置包括低电压大电流穿墙套管和大电流导线；第二大电流引入装置的一端与所述待测特高压穿墙套管连接，另一端与所述温度模拟装置外部的大电流发生装置连接。
4.如权利要求2或3所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，第一大电流引入装置、大电流发生装置、第二大电流引入装置和待测特高压穿墙套管构成闭合回路；所述大电流发生装置向待测特高压穿墙套管施加电流，用于模拟待测特高压穿墙套管内部导体载流发热，以开展待测特高压穿墙套管的温升试验。
5.如权利要求1所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述温度模拟装置还包括温度自动控制平台、第一温度手动控制箱和第二温度手动控制箱；
所述温度自动控制平台，用于对所述户外侧试验箱和户内侧试验箱进行远程自动控制；所述远程自动控制包括控制所述户外侧试验箱内制冷机组和第一加热器的输出功率，以调整户外侧试验箱内部的温度；以及，控制所述户内侧试验箱内第二加热器的输出功率，以调整户内侧试验箱内部的温度；
所述第一温度手动控制箱，用于就地调整所述户外侧试验箱中制冷机组和第一加热器的输出功率；
所述第二温度手动控制箱，用于就地调整所述户内侧试验箱中第二加热器的输出功率。
6.如权利要求5所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述温度自动控制平台采用可编程逻辑控制器和组态软件构建。
7.如权利要求1或5所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述户外侧试验箱和户内侧试验箱内均安装有温度传感器；
所述温度传感器将户外侧试验箱的温度数据和户内侧试验箱的温度数据均发送至温度自动控制平台，该温度自动控制平台依据户外侧试验箱的温度数据控制户外侧试验箱中制冷机组和第一加热器的输出功率，以及依据户内侧试验箱的温度数据控制户内侧试验箱中第二加热器的输出功率。
8.如权利要求1所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述户外侧试验箱和户内侧试验箱还分别包括一个密封门，用于试验人员进出所述户外侧试验箱和户内侧试验箱。
9.如权利要求1所述的特高压穿墙套管运行温度模拟装置，其特征在于，所述户外温度环境的温度范围为-40～60℃；所述户内温度环境的温度最高值为60℃。
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- 2015-08-25 CN CN201510526690.9A patent/CN105136838B/zh active Active
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