[发明专利]一种用于电力电缆及电缆附件短路试验的测温系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于电力电缆及电缆附件短路试验的测温系统及方法，属于输变电技术领域。本发明系统，包括：高速温度传感器，实时采集短路试验中电力电缆及电缆附件的温度信号；隔离单元，用于隔离实时采集短路试验中电力电缆及电缆附件的温度信号的过程中，短路试验产生的过电压、过电流及干扰信号；信号转换单元，将所述温度信号转换为温度数字量；中央处理单元，调用信号转换单元转换的温度数字量，根据所述温度数字量，确定电力电缆及电缆附件的温度值。本发明通过快速响应与高速采集，准确实时记录瞬变温度参量，可以复现温度瞬变过程，准确测量短路试验中电缆导体的温度。

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，并且更具体地，涉及一种用于电力电缆及电缆附件短路试验的测温系统及方法。

背景技术

当电缆线路发生短路时，短路电流可达到额定电流值的几倍到几十倍，出现的巨大短路电流产生电动力和热效应会损坏电力电缆及附件，甚至引起火灾波及周围的电力设备，造成巨大的安全事故和经济损失。因此，在电缆设计过程中及产品投入使用前需要进行短路试验(动热稳定试验)来模拟电缆及附件发生短路故障时，考核其能否受短路电流产生的电动力和热效应。

短路试验时施加的电流达到数十千安甚至更高，施加的时间只有几秒(一般不超过5s)，使电缆导体的温度达到250℃以上。短路电流的数值通常用IEC 60949推荐的方法来计算，但是理论计算与实际情况存在差异，使用理论计算的电流能否使导体温度达到250℃以上，需要经过测量验证，以便掌握更精确的试验参数。目前实验室中常用的温度记录仪、温度巡检仪等实时测温设备的采样时间通常为1s，而短路电流施加后，电缆导体温度每秒升高几十摄氏度，这些测量设备由于采用时间间隔太长无法记录全部温度变化信号从而不能准确测量短路过程中的导体最高温度，需要响应速度更快的测温设备，目前市面上暂无成熟的满足要求的高速测温系统。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于电力电缆及电缆附件短路试验的测温系统，包括：

高速温度传感器，所述高速温度传感器实时采集短路试验中电力电缆及电缆附件的温度信号，并将温度信号传输至信号转换单元；

隔离单元，所述隔离单元用于隔离所述高速温度传感器实时采集短路试验中电力电缆及电缆附件的温度信号的过程中，短路试验产生的过电压、过电流及干扰信号；

信号转换单元，所述信号转换单元接收所述高速温度传感器传输的温度信号，将所述温度信号转换为温度数字量；

中央处理单元，所述中央处理单元调用信号转换单元转换的温度数字量，根据所述温度数字量，确定电力电缆及电缆附件的温度值。

可选的，高速温度传感器，包括多个温度传感器，所述温度传感器，包括测温探头及补偿导线；

测温探头固定于电力电缆及电缆附件上实时采集温度信号；

补偿导线用于将测温探头采集的温度信号传输至信号转换单元。

可选的，系统，还包括：

显示单元，所述显示单元用于显示中央处理单元确定的电力电缆及电缆附件的温度值；

电源模块，所述电源模块用于对隔离单元、信号转换单元、中央处理单元和显示单元供电。

可选的，隔离单元，包括多个电压变送器，每个电压变送器连接一个温度传感器，所述电压变送器数量与温度传感器数量一致。

可选的，信号转换单元为同时处理8路信号的AD转换模块。

可选的，温度传感器为响应时间不大于10ms的热电偶传感器。

本发明还提出了一种用于电力电缆及电缆附件短路试验的测温方法，包括：