[发明专利]一种运行状态下电缆终端异常发热检测处理及诊断方法

摘要

本发明公开了一种运行状态下电缆终端异常发热检测处理及诊断方法，包括：1)搭建异常发热检测处理装置，异常发热检测处理装置使用单片机控制模块处理温度信号采集系统采集的8个温度传感器监控的电缆终端绝缘层温度数据，控制固定于温控壳内10个冷却片和警报器的工作；2)测试电缆终端异常发热情况；3)对电缆终端进行异常发热程度诊断，使用温度信号采集系统存储的电缆终端异常发热1min时间内8个温度传感器的温度数据，计算8个电缆终端绝缘层测试点的异常发热因子和整根电缆终端的整体发热损伤因子。该方法可以检测处理电缆终端的异常发热情况，并能在无法有效降低电缆终端异常发热情况下，准确判断出该电缆终端的发热损伤情况。

主权项

1.一种运行状态下电缆终端异常发热检测处理及诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：搭建异常发热检测处理装置电缆终端接头(1)放入温控壳左端出口(41)中，电缆终端(34)的右端放入温控壳右端出口(42)中，温控壳(3)通过使用1号M1型螺栓组件(4)、1号M2型螺栓组件(9)、2号M2型螺栓组件(11)、3号M2型螺栓组件(14)、2号M1型螺栓组件(16)、3号M1型螺栓组件(18)、4号M2型螺栓组件(23)、5号M2型螺栓组件(26)、6号M2型螺栓组件(29)、4号M1型螺栓组件(31)拧紧加固，使温控壳(3)固定封闭；1号制冷片(8)、2号制冷片(10)、3号制冷片(12)、4号制冷片(13)、5号制冷片(15)并联相接，固定于温控壳(3)下方的内壁，并与固定于温控壳(3)上方内壁的6号制冷片(22)、7号制冷片(24)、8号制冷片(25)、9号制冷片(27)、10号制冷片(28)并联相接，通过温控壳(3)左端的温控回路出口(2)输出，一端连接至继电器(38)，一端连接至直流电源(40)；1号温度传感器(5)、2号温度传感器(6)、3号温度传感器(7)、4号温度传感器(17)均匀放置于电缆终端绝缘层(33)，位于电缆终端(34)的下方，通过并联输出至1号输出线(43)，1号输出线通过温控壳(3)右端的传感器回路出口(30)连接至温度信号采集系统(35)；5号温度传感器(19)、6号温度传感器(20)、7号温度传感器(21)、8号温度传感器(32)均匀放置于电缆终端绝缘层(33)，位于电缆终端(34)的上方，通过并联输出至2号输出线(44)，2号输出线(44)通过温控壳(3)右端的传感器回路出口(30)连接至温度信号采集系统(35)；温度信号采集系统(35)连接至单片机控制模块(36)，单片机控制模块(36)传输信号至报警器(37)和继电器(38)，控制报警器(37)和继电器(38)工作；继电器(38)与触发指示灯(39)、直流电源(40)连接至并联的1号制冷片(8)、2号制冷片(10)、3号制冷片(12)、4号制冷片(13)、5号制冷片(15)6号制冷片(22)、7号制冷片(24)、8号制冷片(25)、9号制冷片(27)、10号制冷片(28)的两端；第二步：测试电缆终端(34)异常发热情况2.1 1号温度传感器(5)、2号温度传感器(6)、3号温度传感器(7)、4号温度传感器(17)、5号温度传感器(19)、6号温度传感器(20)、7号温度传感器(21)、8号温度传感器(32)每隔2s测试电缆终端绝缘层(33)的温度，温度信号采集系统(35)采集温度信号，并进行存储；单片机控制模块(36)根据温度信号采集系统(35)采集的温度信息传输信号至警报器(37)和继电器(38)；2.2 其中单片机控制模块(36)的工作步骤包括：单片机控制模块(36)读取温度信号采集系统(35)采集的电缆终端绝缘层(33)温度，进行判断；2.2.1 如果在任意时刻，8个温度值都未超过阈值T，则单片机控制模块(36)持续输出低电平给警报器(37)和继电器(38)，警报器(37)和继电器(38)保持断开状态；2.2.2 如果在任意时刻，8个温度值中任一值超过阈值T，并保持超过1min，则单片机控制模块(36)输出高电平信号至继电器(38)，继电器(38)工作状态从断开转换至导通模式，回路导通，直流电源(40)给触发指示灯(39)与10个制冷片供电，使制冷片启动运行，触发指示灯(39)点亮；温度信号采集系统(35)持续采集温度信号，并传输至单片机控制模块(36)，当8个温度值都未超过阈值T时，则单片机控制模块(36)输出低电平信号至继电器(38)，继电器(38)断开，直流电源(40)停止供电；2.2.3 若单片机控制模块(36)持续给继电器(38)发送的高电平信号时长达到2min，则单片机控制模块(36)停止发送高电平信号，开始发送低电平信号，继电器(38)断开，直流电源(40)停止供电，并开始向警报器(37)发送高电平信号，触发警报器(37)工作，表明异常发热检测处理装置已无法对电缆终端(34)进行异常发热处理，需要继续进行第三步电缆终端(34)的异常发热程度诊断；第三步：对电缆终端(34)进行异常发热程度诊断3.1 提取温度信号采集系统(35)记录的启动降温前温度从超过阈值T开始的1min内的8个温度传感器所测到的温度值随时间变化的31组数据，记为j表示第j个传感器，j为整数，j∈[1,8]，即1号温度传感器(5)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第一组时间‑温度响应序列；2号温度传感器(6)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第二组时间‑温度响应序列；3号温度传感器(7)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第三组时间‑温度响应序列；4号温度传感器(17)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第四组时间‑温度响应序列；5号温度传感器(19)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第五组时间‑温度响应序列；6号温度传感器(20)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第六组时间‑温度响应序列；7号温度传感器(21)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第七组时间‑温度响应序列；8号温度传感器(32)第i次测试数据记为i为整数，i∈[1,31]，得到31组数据，称作第八组时间‑温度响应序列；3.2 计算每组时间‑温度响应序列中每次测温值偏离阈值T的偏离指数ΔD_j,i，表示为：即ΔD_j,i表示第个j时间‑温度响应序列中第i次温度测试值的偏离指数，j为整数，j∈[1,8]，i为整数，i∈[1,31]；3.3 计算每组时间‑温度响应序列平均增长速率h_j，表示为：即h_j表示第j个时间‑温度响应序列中平均增长速率，表示第j个时间‑温度响应序列中第i次温度测试值与第i+1次温度测试值的增长速率，j为整数，j∈[1,8]，i为整数，i∈[1,30]；3.4 计算每个温度传感器对应的测试位置的异常发热因子δ_j：其中，表示在第j个时间‑温度响应序列中的30个增长速率里，含有的b个大于等于平均增长速率h_j中的第a个增长速率；α_j表示第j个时间‑温度响应序列中大于等于平均增长速率h_j的b个增长速率的平均增量值，a为整数，b为整数，a∈[1,b]；表示第j个时间‑温度响应序列中的30个增长速率里，含有的c个小于平均增长速率h_j的第p个增长速率，β_j表示第j个时间‑温度响应序列中小于于平均增长速率h_j的c个增长速率的平均减量值，p为整数，c为整数p∈[1,c]；表示表示第j个时间‑温度响应序列中30个增长速率的最大值，b+c＝30；3.5：计算电缆终端整体发热损伤因子θ：其中，是第j个时间‑温度响应序列的第i个温度测试值，是第j个时间‑温度响应序列中在1min时间内温度平均值，Δy_j第j个时间‑温度响应序列中在1min时间内温度平均值与阈值T的偏离程度，j为整数，j∈[1,8]；3.6：判断电缆终端的异常发热程度，将异常发热因子δ_j、整体发热损伤因子θ与设定的阈值w₁、g₁进行比较：若8个异常发热因子δ_j≤w₁，且整体发热损伤因子θ≤g₁，则电缆终端的异常发热情况相对比较轻微，但使用时仍需要进行实时监控；若8个异常发热因子中存在任意一个δ_j＞w₁，但是整体发热损伤因子θ≤g₁，需要针对δ_j＞w₁的位置加装局部降温处理装置；若8个异常发热因子δ_j≤w₁，但是整体发热损伤因子θ＞g₁表明电缆终端整体发热严重，需要进一步判断其故障情况；若8个异常发热因子中存在任意一个δ_j＞w₁，同时整体发热损伤因子θ＞g₁，表明电缆终端损伤严重，已无法继续使用运行，需要更换该电缆终端。