CN111679136A - 一种电缆散热材料的老化测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆散热材料的老化测试方法，采用中空金属圆管、第一端盖和第二端盖组成的模拟电缆体，以中空金属圆管内的冷却水为介质，按照步骤S2，通过电磁阀控制冷却水进入来使中空金属圆管内的冷却水在冷却保持时间内保持在冷却温度，并通过控制加热器加热冷却水来使中空金属圆管内的冷却水在加热保持时间内保持在加热温度，以此模拟大型电缆随输送电流变化而产生的缆体温度波动；并且，中空金属圆管内的冷却水温度变化能作用于通过料仓包裹在中空金属圆管外的被测电缆散热材料，以此模拟大型电缆的缆体温度波动对被测电缆散热材料的影响。本发明能实现对电缆散热材料的抗老化性能测试，具有工况模拟程度高、自动化程度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及老化测试方法，具体的说是一种电缆散热材料的老化测试方法。
背景技术
电缆周围温度过高，在运行过程当中存在高热阻环境，得不到及时的有效的散热导热处理，限制了电缆的载流量，甚至导致发生火灾。电缆散热材料可达到改善电缆外部散热环境，提高与稳定电缆载流量的目的。
目前，散热材料已取得一些研究成果，改善了电缆的散热环境，为有效降低电缆温度做出贡献。老化实验指模拟材料在现实使用条件中涉及到的各种因素对材料产生老化的情况，进行相应条件加强实验的过程。散热材料的抗老化性是影响其敷设电缆长期使用性能的主要因素，散热材料在电缆敷设使用环境下经常处于升降温循环，这对材料本身的长期稳定性提出了有很大的要求，因此，亟需通过设计相关实验装置来考察其老化性能，通过提高频率次数进行加速老化试验后，再对其热阻系数进行评价，表征及测试电缆散热材料的温控及老化性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电缆散热材料的老化测试方法，能够实现对电缆散热材料的抗老化性能测试。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述老化测试方法基于老化测试仪实施；
所述老化测试仪包括：模拟电缆体、料仓、安装有电磁阀的进水管、出水管、加热器、温度传感器和电气控制系统；所述模拟电缆体由中空金属圆管以及分别盖合该中空金属圆管之两端口的第一端盖和第二端盖组成；所述料仓与所述中空金属圆管相固定，使得注入所述料仓的舱室中的被测电缆散热材料包裹在所述中空金属圆管外；进水管的进水口连通冷却水源，所述进水管的出水口和所述出水管的进水口分别连通所述中空金属圆管的内部；所述加热器能够加热所述中空金属圆管内的液体，所述温度传感器能够检测所述中空金属圆管内的液体温度，所述电气控制系统分别与所述温度传感器的输出端、所述电磁阀的控制端、所述加热器的控制端电性连接；
所述老化测试方法为：
在所述中空金属圆管的内部注满冷却水后，所述电气控制系统按照以下步骤对所述被测电缆散热材料进行试验：
步骤S1、设置控制数据，包括：加热温度、加热保持时间、冷却温度、冷却保持时间、循环次数；
步骤S2、按照步骤S2.1至步骤S2.2，执行一次循环试验：
步骤S2.1、控制所述电磁阀打开，使得冷却水通过进水管进入所述中空金属圆管内，并使得所述中空金属圆管内满溢的冷却水从所述出水管流出，以降低所述中空金属圆管内的冷却水温度；直至所述温度传感器检测到所述中空金属圆管内的冷却水温度降低到所述冷却温度时，控制所述电磁阀关闭，并开始冷却计时；
步骤S2.2、在所述冷却计时达到所述冷却保持时间时，控制所述加热器打开，使得所述加热器加热所述中空金属圆管内的冷却水，以升高所述中空金属圆管内的冷却水温度；直至所述温度传感器检测到所述中空金属圆管内的冷却水温度升高到所述加热温度时，控制所述加热器关闭，并开始加热计时，直至所述加热计时达到所述加热保持时间，则一次所述循环试验结束；
步骤S3、进行循环试验计数，并重复所述步骤S2，直至所述循环试验的执行次数达到所述步骤S1设置的循环次数。其中，所述循环次数的设置值应足够大，以确保所述被测电缆散热材料的性能在循环试验过程中老化失效。
因此，本发明采用中空金属圆管、第一端盖和第二端盖组成的模拟电缆体，以中空金属圆管内的冷却水为介质，按照步骤S2，通过电磁阀控制冷却水进入来使中空金属圆管内的冷却水在冷却保持时间内保持在冷却温度，并通过控制加热器加热冷却水来使中空金属圆管内的冷却水在加热保持时间内保持在加热温度，以此模拟大型电缆随输送电流变化而产生的缆体温度波动；并且，中空金属圆管内的冷却水温度变化能够作用于通过料仓包裹在中空金属圆管外的被测电缆散热材料，以此模拟大型电缆的缆体温度波动对被测电缆散热材料的影响，从而模拟出被测电缆散热材料设置于大型电缆时的工况；由此，通过循环执行步骤S2所述的循环试验，即可使被测电缆散热材料在模拟工况下在循环试验过程中老化失效；因此，本发明能够实现对电缆散热材料的抗老化性能测试，以为研制电缆特种散热材料提供依据，具有工况模拟程度高、自动化程度高、无需人员值守的优点。
优选的：所述第一端盖设有进水口和出水口，所述进水管的出水口和所述出水管的进水口分别连接所述第一端盖的进水口和出水口，以分别连通所述中空金属圆管的内部；所述加热器和温度传感器均固定在所述第二端盖，且所述加热器的加热端子和所述温度传感器的检测端子均伸入所述中空金属圆管的内部。
优选的：所述进水管的出水口和所述出水管的进水口均安装有快插接头，所述进水管的出水口和所述出水管的进水口通过各自的快插接头分别插接在所述第一端盖的进水口和出水口中；以便于所述进水管、出水管与所述第一端盖的连接与拆分。
作为本发明的优选实施方式：所述料仓可以支承在支架上，其由可分拆与组合的上仓体和下仓体组成；
在所述上仓体和下仓体组合时，所述料仓为具有圆柱形内腔的仓体，且该仓体内设有至少一块隔板，所述隔板将所述圆柱形内腔沿其轴线方向分隔为多个所述舱室，且所述仓体的两个端面和所述隔板均设有与所述圆柱形内腔共轴的安装孔；并且，所述上仓体对应每一个所述舱室安装有一个用于注入所述被测电缆散热材料的装料口，所述装料口连通对应的舱室；
所述模拟电缆体的中空金属圆管嵌装在所述料仓的各个安装孔中并与所述圆柱形内腔共轴；
从而，所述料仓的舱室可以通过对应的装料口注入被测电缆散热材料，待材料固化后，形成共轴包裹在所述中空金属圆管外圆环形的被测电缆散热材料，模拟电缆体以主轴形式嵌入电缆散热材料中，以提高模拟程度，提升抗老化性能试验的准确性。
并且，所述料仓的每一个舱室中均可以通过对应的装料口注入一种被测电缆散热材料，多个舱室的设置可以同时对多种被测电缆散热材料进行试验，提高了测试效率。
在所述上仓体和下仓体分拆时，每一个所述安装孔均被分开为上下两半。
从而，能够便于在分拆时进行所述中空金属圆管的安装，并快速清理料仓内的被测电缆散热材料，以进行下一批次被测电缆散热材料的测试。
因此，本发明具有试验准确性高、测试效率高、使用方便的优点。
优选的：所述上仓体与下仓体之间设有密封垫圈。
作为本发明的优选实施方式：所述进水管还安装有与所述电磁阀并联的手动阀。从而，在试验开始前，可以通过打开所述手动阀，使得冷却水通过所述进水管注入，待所述中空金属圆管的内部注满冷却水后，再关闭所述手动阀，以开始进行测试。
作为本发明的优选实施方式：所述出水管的出水口连接有溢流桶。从而，能够利用溢流桶收集所述中空金属圆管满溢流出的冷却水，以便于水资源的回收利用，还可以通过观察溢流桶内的水位来获悉中空金属圆管内是否缺水，以避免在加热过程中干烧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明采用中空金属圆管、第一端盖和第二端盖组成的模拟电缆体，以中空金属圆管内的冷却水为介质，按照步骤S2，通过电磁阀控制冷却水进入来使中空金属圆管内的冷却水在冷却保持时间内保持在冷却温度，并通过控制加热器加热冷却水来使中空金属圆管内的冷却水在加热保持时间内保持在加热温度，以此模拟大型电缆随输送电流变化而产生的缆体温度波动；并且，中空金属圆管内的冷却水温度变化能够作用于通过料仓包裹在中空金属圆管外的被测电缆散热材料，以此模拟大型电缆的缆体温度波动对被测电缆散热材料的影响，从而模拟出被测电缆散热材料设置于大型电缆时的工况；由此，通过循环执行步骤S2所述的循环试验，即可使被测电缆散热材料在模拟工况下在循环试验过程中老化失效；因此，本发明能够实现对电缆散热材料的抗老化性能测试，具有工况模拟程度高、自动化程度高、无需人员值守的优点。
第二，本发明采用上仓体和下仓体组成料仓，具有试验准确性高、测试效率高、使用方便的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明中老化测试仪的结构示意图；
图2为本发明的老化测试方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1和图2所示，本发明公开的是一种电缆散热材料的老化测试方法，基于老化测试仪实施；
所述老化测试仪包括：模拟电缆体、料仓4、安装有电磁阀5的进水管6、出水管7、加热器8、温度传感器T和电气控制系统；所述模拟电缆体由中空金属圆管1以及分别盖合该中空金属圆管1之两端口的第一端盖2和第二端盖3组成；所述料仓4与所述中空金属圆管1相固定，使得注入所述料仓4的舱室4a中的被测电缆散热材料包裹在所述中空金属圆管1外；进水管6的进水口连通冷却水源，所述进水管6的出水口和所述出水管7的进水口分别连通所述中空金属圆管1的内部；所述加热器8能够加热所述中空金属圆管1内的液体，所述温度传感器T能够检测所述中空金属圆管1内的液体温度，所述电气控制系统分别与所述温度传感器T的输出端、所述电磁阀5的控制端、所述加热器8的控制端电性连接；
所述老化测试方法为：
在所述中空金属圆管1的内部注满冷却水后，所述电气控制系统按照以下步骤对所述被测电缆散热材料进行试验：
步骤S1、设置控制数据，包括：加热温度、加热保持时间、冷却温度、冷却保持时间、循环次数；
步骤S2、按照步骤S2.1至步骤S2.2，执行一次循环试验：
步骤S2.1、控制所述电磁阀5打开，使得冷却水通过进水管6进入所述中空金属圆管1内，并使得所述中空金属圆管1内满溢的冷却水从所述出水管7流出，以降低所述中空金属圆管1内的冷却水温度；直至所述温度传感器T检测到所述中空金属圆管1内的冷却水温度降低到所述冷却温度时，控制所述电磁阀5关闭，并开始冷却计时；
步骤S2.2、在所述冷却计时达到所述冷却保持时间时，控制所述加热器8打开，使得所述加热器8加热所述中空金属圆管1内的冷却水，以升高所述中空金属圆管1内的冷却水温度；直至所述温度传感器T检测到所述中空金属圆管1内的冷却水温度升高到所述加热温度时，控制所述加热器8关闭，并开始加热计时，直至所述加热计时达到所述加热保持时间，则一次所述循环试验结束；
步骤S3、进行循环试验计数，并重复所述步骤S2，直至所述循环试验的执行次数达到所述步骤S1设置的循环次数。其中，所述循环次数的设置值应足够大，以确保所述被测电缆散热材料的性能在循环试验过程中老化失效。
因此，本发明采用中空金属圆管1、第一端盖2和第二端盖3组成的模拟电缆体，以中空金属圆管1内的冷却水为介质，按照步骤S2，通过电磁阀5控制冷却水进入来使中空金属圆管1内的冷却水在冷却保持时间内保持在冷却温度，并通过控制加热器8加热冷却水来使中空金属圆管1内的冷却水在加热保持时间内保持在加热温度，以此模拟大型电缆随输送电流变化而产生的缆体温度波动；并且，中空金属圆管1内的冷却水温度变化能够作用于通过料仓4包裹在中空金属圆管1外的被测电缆散热材料，以此模拟大型电缆的缆体温度波动对被测电缆散热材料的影响，从而模拟出被测电缆散热材料设置于大型电缆时的工况；由此，通过循环执行步骤S2所述的循环试验，即可使被测电缆散热材料在模拟工况下在循环试验过程中老化失效；因此，本发明能够实现对电缆散热材料的抗老化性能测试，以为研制电缆特种散热材料提供依据，具有工况模拟程度高、自动化程度高、无需人员值守的优点。
以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：所述第一端盖2设有进水口和出水口，所述进水管6的出水口和所述出水管7的进水口分别连接所述第一端盖2的进水口和出水口，以分别连通所述中空金属圆管1的内部；所述加热器8和温度传感器T均固定在所述第二端盖3，且所述加热器8的加热端子和所述温度传感器T的检测端子均伸入所述中空金属圆管1的内部。
优选的：所述进水管6的出水口和所述出水管7的进水口均安装有快插接头，所述进水管6的出水口和所述出水管7的进水口通过各自的快插接头分别插接在所述第一端盖2的进水口和出水口中；以便于所述进水管6、出水管7与所述第一端盖2的连接与拆分。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
所述料仓4可以支承在支架上，其由可分拆与组合的上仓体4A和下仓体4B组成；
在所述上仓体4A和下仓体4B组合时，所述料仓4为具有圆柱形内腔的仓体，且该仓体内设有至少一块隔板4-1，所述隔板4-1将所述圆柱形内腔沿其轴线方向分隔为多个所述舱室4a，且所述仓体的两个端面和所述隔板4-1均设有与所述圆柱形内腔共轴的安装孔4b；并且，所述上仓体4A对应每一个所述舱室4a安装有一个用于注入所述被测电缆散热材料的装料口4-2，所述装料口4-2连通对应的舱室4a；
所述模拟电缆体的中空金属圆管1嵌装在所述料仓4的各个安装孔4b中并与所述圆柱形内腔共轴；
从而，所述料仓4的舱室4a可以通过对应的装料口4-2注入被测电缆散热材料，待材料固化后，形成共轴包裹在所述中空金属圆管1外圆环形的被测电缆散热材料，模拟电缆体以主轴形式嵌入电缆散热材料中，以提高模拟程度，提升抗老化性能试验的准确性。
并且，所述料仓4的每一个舱室4a中均可以通过对应的装料口4-2注入一种被测电缆散热材料，多个舱室4a的设置可以同时对多种被测电缆散热材料进行试验，提高了测试效率。
在所述上仓体4A和下仓体4B分拆时，每一个所述安装孔4b均被分开为上下两半。
从而，能够便于在分拆时进行所述中空金属圆管1的安装，并快速清理料仓4内的被测电缆散热材料，以进行下一批次被测电缆散热材料的测试。
因此，本发明具有试验准确性高、测试效率高、使用方便的优点。
以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：所述上仓体4A与下仓体4B之间设有密封垫圈。
实施例三
在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：
所述进水管6还安装有与所述电磁阀5并联的手动阀9。从而，在试验开始前，可以通过打开所述手动阀9，使得冷却水通过所述进水管6注入，待所述中空金属圆管1的内部注满冷却水后，再关闭所述手动阀9，以开始进行测试。
另外，也可以在试验开始前，通过电气控制系统主动控制所述电磁阀5打开，以使得冷却水能够注满所述中空金属圆管1的内部，再开始上述测试过程。
实施例四
在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上，本实施例四还采用了以下优选的实施方式：
所述出水管7的出水口连接有溢流桶W。从而，能够利用溢流桶W收集所述中空金属圆管1满溢流出的冷却水，以便于水资源的回收利用，还可以通过观察溢流桶W内的水位来获悉中空金属圆管1内是否缺水，以避免在加热过程中干烧。
另外，所有与电气控制系统电性连接的输入输出接口均优选采用防错接航空插头。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述老化测试方法基于老化测试仪实施；
所述老化测试仪包括：模拟电缆体、料仓(4)、安装有电磁阀(5)的进水管(6)、出水管(7)、加热器(8)、温度传感器(T)和电气控制系统；所述模拟电缆体由中空金属圆管(1)以及分别盖合该中空金属圆管(1)之两端口的第一端盖(2)和第二端盖(3)组成；所述料仓(4)与所述中空金属圆管(1)相固定，使得注入所述料仓(4)的舱室(4a)中的被测电缆散热材料包裹在所述中空金属圆管(1)外；进水管(6)的进水口连通冷却水源，所述进水管(6)的出水口和所述出水管(7)的进水口分别连通所述中空金属圆管(1)的内部；所述加热器(8)能够加热所述中空金属圆管(1)内的液体，所述温度传感器(T)能够检测所述中空金属圆管(1)内的液体温度，所述电气控制系统分别与所述温度传感器(T)的输出端、所述电磁阀(5)的控制端、所述加热器(8)的控制端电性连接；
所述老化测试方法为：
在所述中空金属圆管(1)的内部注满冷却水后，所述电气控制系统按照以下步骤对所述被测电缆散热材料进行试验：
步骤S1、设置控制数据，包括：加热温度、加热保持时间、冷却温度、冷却保持时间、循环次数；
步骤S2、按照步骤S2.1至步骤S2.2，执行一次循环试验：
步骤S2.1、控制所述电磁阀(5)打开，直至所述温度传感器(T)检测到所述中空金属圆管(1)内的冷却水温度降低到所述冷却温度时，控制所述电磁阀(5)关闭，并开始冷却计时；
步骤S2.2、在所述冷却计时达到所述冷却保持时间时，控制所述加热器(8)打开，直至所述温度传感器(T)检测到所述中空金属圆管(1)内的冷却水温度升高到所述加热温度时，控制所述加热器(8)关闭，并开始加热计时，直至所述加热计时达到所述加热保持时间，则一次所述循环试验结束；
步骤S3、进行循环试验计数，并重复所述步骤S2，直至所述循环试验的执行次数达到所述步骤S1设置的循环次数。
2.根据权利要求1所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述第一端盖(2)设有进水口和出水口，所述进水管(6)的出水口和所述出水管(7)的进水口分别连接所述第一端盖(2)的进水口和出水口；所述加热器(8)和温度传感器(T)均固定在所述第二端盖(3)，且所述加热器(8)的加热端子和所述温度传感器(T)的检测端子均伸入所述中空金属圆管(1)的内部。
3.根据权利要求2所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述进水管(6)的出水口和所述出水管(7)的进水口均安装有快插接头，所述进水管(6)的出水口和所述出水管(7)的进水口通过各自的快插接头分别插接在所述第一端盖(2)的进水口和出水口中。
4.根据权利要求1至3任意一项所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述料仓(4)由可分拆与组合的上仓体(4A)和下仓体(4B)组成；
在所述上仓体(4A)和下仓体(4B)组合时，所述料仓(4)为具有圆柱形内腔的仓体，且该仓体内设有至少一块隔板(4-1)，所述隔板(4-1)将所述圆柱形内腔沿其轴线方向分隔为多个所述舱室(4a)，且所述仓体的两个端面和所述隔板(4-1)均设有与所述圆柱形内腔共轴的安装孔(4b)；并且，所述上仓体(4A)对应每一个所述舱室(4a)安装有一个用于注入所述被测电缆散热材料的装料口(4-2)，所述装料口(4-2)连通对应的舱室(4a)；
所述模拟电缆体的中空金属圆管(1)嵌装在所述料仓(4)的各个安装孔(4b)中并与所述圆柱形内腔共轴；
在所述上仓体(4A)和下仓体(4B)分拆时，每一个所述安装孔(4b)均被分开为上下两半。
5.根据权利要求4所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述上仓体(4A)与下仓体(4B)之间设有密封垫圈。
6.根据权利要求1至3任意一项所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述进水管(6)还安装有与所述电磁阀(5)并联的手动阀(9)。
7.根据权利要求1至3任意一项所述电缆散热材料的老化测试方法，其特征在于：所述出水管(7)的出水口连接有溢流桶(W)。
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