CN208026797U - 一种用于测量导体交流电阻的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于测量导体交流电阻的装置，所述装置包括：闭合导体回路，所述闭合导体回路从穿心变压器穿过，所述穿心变压器连接于调压器，用于给所述闭合导体回路施加电流；所述闭合导体回路穿过电流互感器，所述电流互感器用于将所述闭合导体回路的大电流转换为小电流；电流采集卡与所述电流互感器输出端相连接，用于测量所述闭合导体回路的电流值；电压采集卡通过连接于设置在所述闭合导体回路上的测量端子，用于测量所述闭合导体回路的电压值；温度采集卡通过通过连接于设置在所述闭合导体回路上的热电阻，用于测量所述闭合导体回路的温度值。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量技术领域，更具体地，涉及一种用于测量导体交流电阻的装置。
背景技术
采用直流电缆传输电能时，电流沿电缆导体截面的分布实际上是均匀的，而在交流情况下电流沿导体截面的分布则发生了变化，在靠近导体表面处电流密度增大，而越接近导体中心的电流密度则越小，这一交变电流集中于导体表面的现象被称为集肤效应。近几年来大截面电缆在电网系统中使用率越来越高，而电缆在通过交流电时产生的集肤效应会随导体截面的增大变得更加严重，导致电缆导体的交流电阻远远大于直流电阻，不仅降低电缆的载流能力，还会产生更大的线路损耗。因此需要合理优化导体结构和生产工艺来降低导体的交流电阻。为了有效评价电缆导体的交流电阻，准确测量交流电阻非常关键。
高压电缆导体一般为铜导体，尤其是大截面导体电阻值非常小，且交流电阻测量系统需采用交流电，测量信号极易受各种干扰因素的影响，导致测量结果的误差很大，现有技术很难实现对大截面交流导体电阻值进行准确的测量。
因此，需要一种技术，以实现对导体交流电阻的测量技术。
发明内容
本实用新型提供了一种用于测量导体交流电阻的装置，以解决如何对导体交流电阻进行测量的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于测量导体交流电阻的装置，所述装置包括：
闭合导体回路，所述闭合导体回路从穿心变压器穿过，所述穿心变压器连接于调压器，用于给所述闭合导体回路施加电流；
所述闭合导体回路穿过电流互感器，所述电流互感器将所述闭合导体回路的大电流转换为小电流；
电流采集卡与所述电流互感器输出端相连接，用于测量所述闭合导体回路的电流值；
电压采集卡通过连接于设置在所述闭合导体回路上的测量端子，测量所述闭合导体回路的电压值；
温度采集卡通过通过连接于设置在所述闭合导体回路上的热电阻，测量所述闭合导体回路的温度值。
优选地，还包括控制系统，所述控制系统用于调节所述闭合导体回路的电流值。
优选地，所述电流互感器的测量误差为0.01％。
优选地，所述电压采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围±10V。
优选地，所述电流采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围0～5A。
优选地，所述温度采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：100S/s。
优选地，所述热电阻测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
优选地，还包括采集卡机箱，所述采集卡机箱用于同步触发所述电流采集卡、所述电压采集卡和所述温度采集卡，使得所述电流采集卡、所述电压采集卡和所述温度采集卡进行同步采样。
优选地，所述电流采集卡与所述电流互感器输出端通过金属屏蔽的电线相连接。
优选地，所述电压采集卡通过金属屏蔽的电线连接于设置在所述闭合导体回路上的测量端子。
优选地，所述温度采集卡通过通过金属屏蔽的电线连接于设置在所述闭合导体回路上的热电阻。
优选地，所述热电阻设置为3个。
优选地，所述热电阻温度的测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
本实用新型的目的在于通过提高测量设备的精度和采样率，优化测试回路和屏蔽手段，以到达克服上述困难的效果，提供一种适用于大截面电力电缆导体交流电阻的测量装置。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本实用新型优选实施方式的导体交流电阻测量装置结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本实用新型优选实施方式的导体交流电阻测量装置结构示意图。如图1所示，本实用新型实施方式提供的一种用于测量导体交流电阻的装置，装置包括：
闭合导体回路1，闭合导体夹具2，穿心变压器3，调压器4，电流互感器5，电压测量端子6，热电阻7，电压采集卡8，电流采集卡10，温度采集卡9，采集卡机箱11，屏蔽线12。
闭合导体回路1，闭合导体回路1从穿心变压器3穿过，穿心变压器3连接于调压器4，用于给闭合导体回路1施加电流；
闭合导体回路1穿过电流互感器5，电流互感器5将闭合导体回路1的大电流转换为小电流；
电流采集卡10与电流互感器5输出端相连接，用于测量闭合导体回路1的电流值；
电压采集卡8通过连接于设置在闭合导体回路1上的测量端子，测量闭合导体回路1的电压值；
温度采集卡9通过通过连接于设置在闭合导体回路1上的热电阻7，测量闭合回路的温度值。
优选地，装置还包括控制系统，控制系统用于调节闭合导体回路1的电流值。
优选地，电流互感器5的测量误差为0.01％。
优选地，电压采集卡8技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围±10V。
优选地，电流采集卡10技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围0～5A。
优选地，温度采集卡9技术参数为：分辨率：24bits，采样率：100S/s。
优选地，热电阻7测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
优选地，装置还包括采集卡机箱11，采集卡机箱11用于同步触发电流采集卡10、电压采集卡8和温度采集卡9，使得电流采集卡10、电压采集卡8和温度采集卡9进行同步采样。
优选地，电流采集卡10与电流互感器5输出端通过金属屏蔽的电线相连接。
优选地，装置还包括，电压采集卡8通过金属屏蔽的电线连接于设置在闭合导体回路1上的测量端子6。
优选地，装置还包括，温度采集卡9通过通过金属屏蔽的电线连接于设置在闭合导体回路1上的热电阻7。
优选地，装置还包括，热电阻7设置为3个。
优选地，装置中，热电阻温度的测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
本申请中，屏蔽的电线为截面为0.5mm2，可耐高温为120℃，其中，用于测量电压和电流信号的屏蔽的电线为双芯线，用于测量温度信号的屏蔽的电线为四芯线。
以下对本实用新型的实施方式进行举例说明。本申请将一定长度的电缆导体样品环绕并通过连接夹具连接形成一个闭合回路，测量回路穿过穿心变压器以便对回路施加大电流，穿心变压器与调压器和控制系统连接，用于调节回路的电流值；测量回路穿过电流互感器，电流互感器的输出端子采用屏蔽线与电流采集卡连接，用于测量回路的电流值；在样品导体上选取两点安装电压测量端子，两个端子的距离不小于4m，测量并记录两个端子之间的距离，采用屏蔽线连接测量端子和电压采集卡，屏蔽线应贴近导体；在被测段导体表面固定3个热电阻，分别用屏蔽线与温度采集卡连接，测量温度取3个温度的中间值。
对回路施加一个不小于100A的稳定电流，经过长时间的电流加热使电缆升温，待导体温度处于一个稳定的温度之后，记录测量电压值、电流值、导体表面温度、电压与电流之间的相位差，通过公式计算出导体的交流电阻。
公式中，RAC为交流电阻，U为被测段导体的电压有效值，I为回路电流有效值，θ为傅里叶变换提取电压与电流信号的幅值和相位之后计算得到的电压与电流的相位差，L为导体样品被测段的长度。
本实用新型实施方式的的优点在于：1)测量精度高；2)稳定性好；3)重复测量一致性好；4)结构简单，测量方便；5)适用于大截面电缆导体的交流电阻测量。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (13)
1.一种用于测量导体交流电阻的装置，所述装置包括：
闭合导体回路，所述闭合导体回路从穿心变压器穿过，所述穿心变压器连接于调压器，用于给所述闭合导体回路施加电流；
所述闭合导体回路穿过电流互感器，所述电流互感器用于将所述闭合导体回路的大电流转换为小电流；
电流采集卡与所述电流互感器输出端相连接，用于测量所述闭合导体回路的电流值；
电压采集卡通过连接于设置在所述闭合导体回路上的测量端子，用于测量所述闭合导体回路的电压值；
温度采集卡通过通过连接于设置在所述闭合导体回路上的热电阻，用于测量所述闭合导体回路的温度值。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括控制系统，所述控制系统用于调节所述闭合导体回路的电流值。
3.根据权利要求1所述的装置，所述电流互感器的测量误差为0.01％。
4.根据权利要求1所述的装置，所述电压采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围±10V。
5.根据权利要求1所述的装置，所述电流采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：50kS/s，测量范围0～5A。
6.根据权利要求1所述的装置，所述温度采集卡技术参数为：分辨率：24bits，采样率：100S/s。
7.根据权利要求1所述的装置，所述热电阻测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括采集卡机箱，所述采集卡机箱用于同步触发所述电流采集卡、所述电压采集卡和所述温度采集卡，使得所述电流采集卡、所述电压采集卡和所述温度采集卡进行同步采样。
9.根据权利要求1所述的装置，所述电流采集卡与所述电流互感器输出端通过金属屏蔽的电线相连接。
10.根据权利要求1所述的装置，所述电压采集卡通过金属屏蔽的电线连接于设置在所述闭合导体回路上的测量端子。
11.根据权利要求1所述的装置，所述温度采集卡通过通过金属屏蔽的电线连接于设置在所述闭合导体回路上的热电阻。
12.根据权利要求1所述的装置，所述热电阻设置为3个。
13.根据权利要求1所述的装置，所述热电阻温度的测量范围为-10～200℃，采用四线制接线方式，测量精度为0.1℃。
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| CN201820307290.8U CN208026797U (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 一种用于测量导体交流电阻的装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110082601A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于测量电缆导体的交流电阻的装置及方法 |
| CN111830322A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-10-27 | 江苏省送变电有限公司 | 一种gil导体电联结状态评价装置 |
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