CN109490717A - 一种三相电缆老化试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三相电缆老化试验系统及方法，包括试验操作子系统、计算子系统和面板操作子系统，试验操作子系统包括三相电缆，三相电缆通过电缆卡口固定，三相电缆一端固定于电缆本体托柱，三相电缆的另一端固定于多个电缆终端托柱，接地线与负极接口连接，屏蔽环套设于三相电缆外侧，屏蔽环与接地极接口通过导体连接线相接，温控操作台分别与升温电阻、温度传感器连接；计算子系统包括可控变频恒流装置、电压测量模块和与之连接的计算电路；面板操作子系统包括图像显示台和开关位置选择器，计算电路分别与图像显示台、开关位置选择器连接。本申请中，通过三个子系统可以准确模拟三相电缆的老化过程，将获取的老化结果直接分析，提高测试效率。

Description

一种三相电缆老化试验系统及方法

技术领域

本申请涉及高压设备绝缘试验技术领域，尤其涉及一种三相电缆老化试验系统及方法。

背景技术

电力电缆用于传输和分配电能，因其敷设方便、占地面积小、可靠性高等优点被广泛应用于电力系统中，是电力系统中极为重要的组成部分。但是，在实际运行过程中，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，电缆因长时间过负载的运行会导致电缆温度升高，进而导致电缆的绝缘材料老化，影响电缆的寿命，极大的威胁到了电力系统安全可靠的运行。

目前，电缆老化试验的完成仅仅依托于对电缆绝缘材料的进行样品切割后，在电缆老化箱内进行且需要后续等待很长的时间后人为取出绝缘材料进行测量计算来判断其老化性能。

在实际运行过程种，电缆绝缘材料的老化可能受到电场影响，绝缘材料所处的环境与实际运行环境不符。这使得以传统的老化试验方法进行三相电缆老化试验时浪费大量时间、效率低下，且不能真实的反映电缆的老化性能。因此，迫切需要设计一种三相电缆老化试验系统及方法。

发明内容

本申请提供了一种三相电缆老化试验系统及方法，以解决现有三相电缆老化试验系统的效率低的技术问题。

为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案:

一种三相电缆老化试验系统，包括老化试验操作子系统、测量计算子系统和用户面板操作子系统，其中：老化试验操作子系统包括隔热箱体、三相试验电缆、电缆本体托柱、多个电缆终端托柱、多个导体连接线，三相试验电缆通过电缆卡口固定，三相试验电缆一端固定于电缆本体托柱，三相试验电缆的另一端包括A相终端、B相终端和C相终端，三相试验电缆的另一端置于多个电缆终端托柱，A相终端固定于第一电缆终端托柱和第二电缆终端托柱，B相终端固定于第三电缆终端托柱和第四电缆终端托柱，C相终端固定于第五电缆终端托柱和第六电缆终端托柱，A相终端与B相终端通过第一导体连接线连接，B相终端与C相终端通过第二导体连接线连接，C相终端与正极接口通过第三导体连接线连接，三相试验电缆的接地线与负极接口连接，屏蔽环套设于三相试验电缆外侧，屏蔽环与接地极接口通过第四导体连接线相接，温控操作台分别与升温电阻、温度传感器连接；测量计算子系统包括电压测量模块、计算电路和可控变频恒流装置，计算电路与电压测量模块电连接，正极接口分别与电压测量模块的正极、可控变频恒流装置的正极电连接，负极接口与电压测量模块的负极，接地极接口分别与电压测量模块的接地端、计算电路的接地端、可控变频恒流装置的接地端电连接；用户面板操作子系统包括图像显示台和开关位置选择器，计算电路分别与图像显示台、开关位置选择器电连接。

可选地，隔热箱体内填充岩棉和玻璃纤维。

可选地，可控变频恒流装置内包括可控开关和异频横流源，可控开关与异频横流源连接，异频横流源包括多个不同频率的恒流源，可控开关与负极接口连接。

可选地，电缆本体托柱与多个电缆终端托柱的形状均为凹形。

可选地，多个导体连接线均为耐热导体连接线。

可选地，开关位置选择器上设有开关导通按钮、开关断开按钮、启动关闭按钮、显示屏、调节按钮。

一种三相电缆老化试验方法，方法包括：

利用老化试验操作子系统模拟三相试验电缆老化试验获得模拟试验结果，并将所述模拟试验结果发送给测量计算子系统；

测量计算子系统将接收到的模拟试验结果进行处理获得模拟试验结果的效果图，并将所述效果图发送给用户面板操作子系统；

用户面板操作子系统将接收到的效果图显示供人员进行老化分析。

有益效果：本申请提供了一种三相电缆老化试验系统，该试验系统包括老化试验操作子系统、测量计算子系统和用户面板操作子系统。使用过程：首先利用老化试验操作子系统模拟三相试验电缆老化试验，并将模拟试验结果发送给测量计算子系统，测量计算子系统对模拟试验结果进行处理并将处理后的效果图发送给用户面板操作子系统，并在用户面板操作子系统上显示。用于模拟老化试验的老化试验操作操作子系统包括隔热箱体、三相试验电缆、电缆本体托柱、多个电缆终端托柱、多个导体连接线。使用过程：首先，三相试验电缆通过电缆卡口固定；其次，三相试验电缆一端固定于电缆本体托柱，三相试验电缆的另一端包括A相终端、B相终端和C相终端，三相试验电缆的另一端置于多个电缆终端托柱，A相终端固定于第一电缆终端托柱和第二电缆终端托柱，B相终端固定于第三电缆终端托柱和第四电缆终端托柱，C相终端固定于第五电缆终端托柱和第六电缆终端托柱。三相终端之间的连接关系如下：A相终端与B相终端通过第一导体连接线连接，B相终端与C相终端通过第二导体连接线连接，C相终端与正极接口通过第三导体连接线连接，三相试验电缆的接地线与负极接口连接。为了减少三相试验电缆的电流外泄，提高试验准确性，屏蔽环套设于三相试验电缆外侧，屏蔽环与接地极接口通过第四导体连接线相接。为了准确模拟温度老化试验，温控操作台分别与升温电阻、温度传感器连接。老化试验操作子系统可以准确模拟三相电缆的老化试验。用于处理模拟试验结果的测量计算子系统包括电压测量模块、计算电路和可控变频恒流装置，计算电路与电压测量模块电连接，正极接口分别与电压测量模块的正极、可控变频恒流装置的正极电连接，负极接口与电压测量模块的负极，接地极接口分别与电压测量模块的接地端、计算电路的接地端、可控变频恒流装置的接地端电连接。可控变频恒流装置为三相电缆提供不同频率的电流，电压测量模块测量用于检测三相电缆的缆芯与接地线之间的电压，并将测试的电压发送给计算电路。计算电路对模拟试验结果进行处理，并将处理后的试验结果发给用户面板操作子系统。试验结果包括测试电压、电流和频率。用于显示模拟试验结果的用户面板操作子系统包括图像显示台和开关位置选择器，计算电路分别与图像显示台、开关位置选择器电连接。开关位置选择器用于控制可控变频恒流装置的不同频率恒流源，图像显示台将接收到的模拟试验结果显示出来。本申请中，通过老化试验操作子系统模拟三相电缆老化试验，并通过测量计算子系统将模拟结果进行处理，最后通过用户面板操作子系统将处理后的试验结果显示，准确模拟了三相电缆的老化过程，并直接获取老化结果，减少了老化试验时间，提高测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为申请提供的一种三相电缆老化试验系统的结构示意图；

图2为申请提供的一种三相电缆老化试验方法的流程图；

附图说明：1-老化试验操作子系统，2-测量计算子系统，3-用户面板操作子系统，4-屏蔽环，5-温控操作台，6-升温电阻，7-温度传感器，11-隔热箱体，12-三相试验电缆，13-电缆本体托柱，14-电缆终端托柱，15-导体连接线，16-电缆卡口，17-正极接口，18-接地极接口，19-负极接口，21-电压测量模块，22-计算电路，23-可控变频恒流装置，31-图像显示台，32-开关位置选择器，121-接地线，141-第一电缆终端托柱，142-第二电缆终端托柱，143-第三电缆终端托柱，144-第四电缆终端托柱，145-第五电缆终端托柱，146-第六电缆终端托柱，151-第一导体连接线，152-第二导体连接线，153-第三导体连接线，154-第四导体连接线，231-可控开关，232-异频横流源，321-开关导通按钮，322-开关断开按钮，323-启动关闭按钮，324-显示屏，325-调节按钮。

具体实施方式

参见图1，为本申请提供了一种三相电缆老化试验系统的结构示意图，本申请提供了一种三相电缆老化试验系统，该试验系统包括老化试验操作子系统1、测量计算子系统2和用户面板操作子系统3。使用过程：首先利用老化试验操作子系统1模拟三相试验电缆12老化试验，并将模拟试验结果发送给测量计算子系统2，测量计算子系统2对模拟试验结果进行处理，并将处理后的效果图发送给用户面板操作子系,3，并在用户面板操作子系统3上显示。用于模拟老化试验的老化试验操作操作子系统1包括隔热箱体11、三相试验电缆12、电缆本体托柱13、多个电缆终端托柱14、多个导体连接线15。使用过程：首先，三相试验电缆12通过电缆卡口16固定；其次，三相试验电缆12一端固定于电缆本体托柱13，三相试验电缆12的另一端包括A相终端、B相终端和C相终端，三相试验电缆12的另一端置于多个电缆终端托柱14，A相终端固定于第一电缆终端托柱141和第二电缆终端托柱142，B相终端固定于第三电缆终端托柱143和第四电缆终端托柱144，C相终端固定于第五电缆终端托柱145和第六电缆终端托柱146。三相终端之间的连接关系如下：A相终端与B相终端通过第一导体连接线151连接，B相终端与C相终端通过第二导体连接线152连接，C相终端与正极接口17通过第三导体连接线153连接，三相试验电缆12的接地线121与负极接口19连接。为了减少三相试验电缆12的电流外泄，提高试验准确性，屏蔽环4套设于三相试验电缆12外侧，屏蔽环4与接地极接口18通过第四导体连接线154相接。为了准确模拟温度老化试验，温控操作台5分别与升温电阻6、温度传感器7连接。老化试验操作子系统1可以准确模拟三相电缆的老化试验。用于处理模拟试验结果的测量计算子系统2包括电压测量模块21、计算电路22和可控变频恒流装置23，计算电路22与电压测量模块21电连接，正极接口17分别与电压测量模块21的正极、可控变频恒流装置23的正极电连接，负极接口19与电压测量模块21的负极，接地极接口18分别与电压测量模块21的接地端、计算电路22的接地端、可控变频恒流装置23的接地端电连接。可控变频恒流装置23为三相电缆提供不同频率的电流，电压测量模块21测量用于检测三相电缆12的缆芯与接地线121之间的电压，并将测试的电压发送给计算电路22。计算电路22对模拟试验结果进行处理，并将处理后的试验结果发给用户面板操作子系统3。试验结果包括测试电压、电流和频率。用于显示模拟试验结果的用户面板操作子系统3包括图像显示台31和开关位置选择器32，计算电路22分别与图像显示台31、开关位置选择器32电连接。开关位置选择器32用于控制可控变频恒流装置23的不同频率恒流源，图像显示台31将接收到的模拟试验结果显示出来。本申请中，通过老化试验操作子系统1模拟三相电缆12老化试验，并通过测量计算子系统2将模拟结果进行处理，最后通过用户面板操作子系统3将处理后的试验结果显示，准确模拟了三相试验电缆12的老化过程，并直接获取老化结果，减少了老化试验时间，提高测试效率。

为了准确的模拟老化试验的环境，本实施例中，隔热箱体11内填充岩棉和玻璃纤维。岩棉具有很好的防火保温性能。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强等优点。在隔热箱体11内填充岩棉和玻璃纤维，减少热量的流失，使得隔热箱体11内的温度保持长久，可准确模拟老化试验的环境，有效提高测试的准确性，提高检测效率。

为了为三相试验电缆12提供变频电流，本实施例中，可控变频恒流装置23内包括可控开关231和异频横流源232，可控开关231与异频横流源232连接，异频横流源232包括多个不同频率的恒流源，可控开关231与负极接口19连接。使用过程中，异频恒流源232内的不同频率的恒流源可在可控开关231的作用下为三相试验电缆12提供不同频率的电流，可有效模拟老化试验。

为了将三相试验电缆12固定于隔热箱体11内，本实施例中，电缆本体托柱13与多个电缆终端托柱14的形状均为凹形。凹形的电缆终端托柱14可将三相试验电缆12的A相、B相、C相固定于隔热箱体11内，减少三相试验电缆12在隔热箱体11内的晃动，可以准确模拟老化试验。

为了减少老化试验对导体连接线15的影响，本实施例中，多个导体连接线15均为耐热导体连接线。耐热导体连接线可减少导体连接线15受高温的影响，有效提高导体连接线15的使用寿命。

为了可以控制可控变频恒流装置23的不同频率恒流源，本实施例中，开关位置选择器32上设有开关导通按钮321、开关断开按钮322、启动关闭按钮323、显示屏324、调节按钮325。使用过程中，按下开关位置选择器32的启动关闭按钮323来启动开关位置选择器32，使用调节按钮325调节开关位置，并在开关位置选择器32的显示屏324上观察开关位置，调好后按下开关导通按钮321，10s稳定后按下开关断开按钮322，后继续使用开关位置的调节按钮325调节开关位置重复试验，直到所有的开关位置均被选择完全，完成后按下开关位置选择器32的启动关闭按钮323关闭开关位置选择器32。

本申请除了提出了一种三相电缆老化试验系统，还提出了一种三相电缆老化试验方法，参见图2为申请提供的一种三相电缆老化试验方法的流程图，该方法包括：

S01：利用老化试验操作子系统模拟三相试验电缆老化试验获得模拟试验结果，并将所述模拟试验结果发送给测量计算子系统

S011：将三相试验电缆放入隔热箱体内，并用电缆卡口将所述三相试验电缆固定

S012：打开温控操作台设定温度，并通过温控操作台观察温度

S013：启动开关位置选择器，调节开关位置重复试验，获得试验结果。

S02：测量计算子系统将接收到的模拟试验结果进行处理获得模拟试验结果的效果图，并将所述效果图发送给用户面板操作子系统

S03：用户面板操作子系统将接收到的效果图显示供人员进行老化分析。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的实施方案后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未使用的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种三相电缆老化试验系统，其特征在于，包括老化试验操作子系统(1)、测量计算子系统(2)和用户面板操作子系统(3)，其中：

所述老化试验操作子系统(1)包括隔热箱体(11)、三相试验电缆(12)、电缆本体托柱(13)、多个电缆终端托柱(14)、多个导体连接线(15)，所述三相试验电缆(12)通过电缆卡口(16)固定，所述三相试验电缆(12)一端固定于所述电缆本体托柱(13)，所述三相试验电缆(12)的另一端包括A相终端、B相终端和C相终端，所述三相试验电缆(12)的另一端置于多个所述电缆终端托柱(14)，所述A相终端固定于第一电缆终端托柱(141)和第二电缆终端托柱(142)，所述B相终端固定于第三电缆终端托柱(143)和第四电缆终端托柱(144)，所述C相终端固定于第五电缆终端托柱(145)和第六电缆终端托柱(146)，所述A相终端与所述B相终端通过第一导体连接线(151)连接，所述B相终端与所述C相终端通过第二导体连接线(152)连接，所述C相终端与正极接口(17)通过第三导体连接线(153)连接，所述三相试验电缆(12)的接地线(121)与负极接口(19)连接，屏蔽环(4)套设于所述三相试验电缆(12)外侧，所述屏蔽环(4)与接地极接口(18)通过第四导体连接线(154)相接，温控操作台(5)分别与升温电阻(6)、温度传感器(7)连接；

所述测量计算子系统(2)包括电压测量模块(21)、计算电路(22)和可控变频恒流装置(23)，所述计算电路(22)与所述电压测量模块(21)电连接，所述正极接口(17)分别与所述电压测量模块(21)的正极、所述可控变频恒流装置(23)的正极电连接，所述负极接口(19)与所述电压测量模块(21)的负极，所述接地极接口(18)分别与所述电压测量模块(21)的接地端、所述计算电路(22)的接地端、所述可控变频恒流装置(23)的接地端电连接；

所述用户面板操作子系统(3)包括图像显示台(31)和开关位置选择器(32)，所述计算电路(22)分别与所述图像显示台(31)、所述开关位置选择器(32)电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔热箱体(11)内填充岩棉和玻璃纤维。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可控变频恒流装置(23)内包括可控开关(231)和异频横流源(232)，所述可控开关(231)与所述异频横流源(232)连接，所述异频横流源(232)包括多个不同频率的恒流源，所述可控开关(231)与所述负极接口(19)连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电缆本体托柱(13)与多个所述电缆终端托柱(14)的形状为凹形。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个所述导体连接线(15)为耐热导体连接线。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关位置选择器(32)上设有开关导通按钮(321)、开关断开按钮(322)、启动关闭按钮(323)、显示屏(324)、调节按钮(325)。

7.一种三相电缆老化试验方法，其特征在于，所述方法包括：

利用老化试验操作子系统模拟三相试验电缆老化试验获得模拟试验结果，并将所述模拟试验结果发送给测量计算子系统；

测量计算子系统将接收到的模拟试验结果进行处理获得模拟试验结果的效果图，并将所述效果图发送给用户面板操作子系统；

用户面板操作子系统将接收到的效果图显示供人员进行老化分析。