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车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法

阅读：1032发布：2020-08-25

IPRDB可以提供车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统，主要由高温加热模拟系统，低温环境模拟系统，温度控制器、气流调节系统和频域介电谱测试系统组成；高温加热模拟系统置于低温环境模拟系统的腔体内，温度控制系统和泄漏电流测试系统置于低温环境模拟系统的腔体外。采用本发明的方案，能够实现特殊运行工况环境温度车载电缆的高压实验，测量车载电缆在特殊运行工况环境温度下的泄漏电流等参数，对电缆终端整体绝缘状态进行评估。，下面是车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统，用于实现特殊运行工况温度场下的电缆终端泄漏电流实验，其特征在于，主要由高温加热模拟系统，低温环境模拟系统，温度控制系统、气流调节系统和泄漏电流测试系统组成；高温加热模拟系统置于低温环境模拟系统的腔体内，温度控制系统和泄漏电流测试系统置于低温环境模拟系统的腔体外，具体构成为：高温加热模拟系统构成为：试验油杯(15)通过支架(21)支撑在低温试验箱(14)内；试验油杯(15)分为外壁和内壁，内壁(23)为绝缘导热层，电阻丝(16)布置在试验油杯(15)杯壁夹层中，具有八只传感器的传感器组分两列依附在试验油杯(15)内壁，在内壁深度方向等距排列；有机玻璃盖(32)封住杯口并预留用于通过被测电缆终端(19)和电气导线的通孔；所述电气导线包括用作试验油杯内的电阻丝(16)和传感器组与外部直流电源(1)、温度控制器(2)连接的电气导线；

所述低温环境模拟系统具有低温试验箱(14)，低温试验箱(14)顶部设置有换气孔(22)和排气管(20)，排气管(20)与外部气流调节系统(4)相通；四个传感器两两分置于低温试验箱内上部和下部；低温试验箱(14)顶部预留有相应通孔以容纳被测电缆终端和电气导线通过；

所述温度控制系统的温度控制器(2)与所述各传感器连接；直流电源(1)通过导线分别与电阻丝(16)和温度控制器(2)相连；PC机(3)与温度控制器(2)相连，并根据各传感器和温度控制器(2)采集处理的数据对气流调节系统(4)进行控制；

所述泄漏电流测试系统主要由试验变压器(7)，泄漏电流测试仪(6)构成，其中试验变压器(7)通过导线和防晕罩(8)相连，防晕罩(8)连接缆芯导体，而泄漏电流测试仪(6)通过接地线(13)与电缆屏蔽层(12)相连，进而形成测试回路；

试验时对电缆终端(19)施加电压激励，记录各温度下施加不同电压激励后的泄漏电流测试仪(6)的数据，实现对不同环境温度变化条件下电缆终端泄漏电流的测试。

2.根据权利要求1所述的一种特殊环境温度条件下的电缆终端泄漏电流实验系统，其特征在于：试验油杯(15)外部高度为600mm，下部支架(21)垂直高度200mm，试验油杯(15)为双层，油杯内层直径为300mm，外层直径为340mm，其中夹层20mm，电阻丝(16)宽度为10mm，有机玻璃盖(32)厚度10mm，其中有机玻璃盖(32)上开口宽度为56mm。

3.采用权利要求1或2所述实验系统的特殊环境温度条件下的电缆终端泄漏电流实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)电缆终端(19)通过有机玻璃盖(32)进入试验油杯(15)，绝缘油(17)完全浸没绝缘伞裙(18)，接通低温试验箱(14)和直流电源(1)，对试验油杯(15)进行降温或者升温；

2)启动气流调节系统(4)，使试验系统内部对流速度加快，实现温度的快速变化；

3)打开温度控制器(2)，设置所需要的高温温度和低温温度，以及高温和低温交替进行的频率和高温持续时间、低温持续时间；

4)对电缆终端(19)进行高低温交替处理后，接通试验变压器(7)，对电缆终端(19)施加高压激励；

5)使用外设的泄漏电流测试仪(6)检测在特殊环境温度条件下，电缆终端(19)的泄漏电流。

说明书全文

车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法

技术领域

[0001] 本发明属于电缆终端高压实验领域，具体涉及一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法。

背景技术

[0002] 车载高压电缆承担着输送电能的重要作用，电缆使用状态直接影响着牵引供电系统的安全、稳定与经济运行。电缆终端是电缆线路的重要组成部分，同时在运行系统中也是比较薄弱的环节。电缆终端处电场分布极不均匀，容易造成绝缘击穿等故障。泄漏电流测试作为一种高压实验，可以有效检测电缆终端绝缘状态，以便及时对劣化严重的终端做出处理。在我国西北地区，高速动车组及电力机车运行时穿越地区环境温度变化较大，特殊的运行环境导致车载电缆终端更易发生故障。模拟复杂的真实工况进行相关的电气测试比较困难，为此需要针对这种工况专门研究一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法，使之能够实现特殊运行工况环境温度车载电缆的高压实验，测量车载电缆在特殊运行工况环境温度下的泄漏电流等参数，对电缆终端整体绝缘状态进行评估。

[0004] 本发明的目的是通过如下的手段实现的：

[0005] 一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统，用于实现特殊运行工况温度场下的电缆终端泄漏电流实验，主要由高温加热模拟系统，低温环境模拟系统，温度控制系统、气流调节系统和泄漏电流测试系统组成；高温加热模拟系统置于低温环境模拟系统的腔体内，温度控制系统和泄漏电流测试系统置于低温环境模拟系统的腔体外，具体构成为：

[0006] 高温加热模拟系统构成为：试验油杯(15)通过支架(21)支撑在低温试验箱(14)内；试验油杯(15)分为外壁和内壁，内壁(23)为绝缘导热层，电阻丝(16)布置在试验油杯(15)杯壁夹层中，具有八只传感器的传感器组分两列依附在试验油杯(15)内壁，在内壁深度方向等距排列；有机玻璃盖(32)封住杯口并预留用于通过被测电缆终端(19)和电气导线的通孔；所述电气导线包括用作试验油杯内的电阻丝(16)和传感器组与外部直流电源(1)、温度控制器(2)连接的电气导线；

[0007] 所述低温环境模拟系统具有低温试验箱(14)，低温试验箱(14)顶部设置有换气孔(22)和排气管(20)，排气管(20)与外部气流调节系统(4)相通；四个传感器两两分置于低温试验箱内上部和下部；低温试验箱(14)顶部预留有相应通孔以容纳被测电缆终端和电气导线通过；

[0008] 所述温度控制系统的温度控制器(2)与所述各传感器连接；直流电源(1)通过导线分别与电阻丝(16)和温度控制器(2)相连；PC机(3)与温度控制器(2)相连，并根据各传感器和温度控制器(2)采集处理的数据对气流调节系统(4)进行控制；

[0009] 所述泄漏电流测试系统主要由试验变压器(7)，泄漏电流测试仪(6)构成，其中试验变压器(7)通过导线和防晕罩(8)相连，防晕罩(8)连接缆芯导体，而泄漏电流测试仪(6)通过接地线(13)与电缆屏蔽层(12)相连，进而形成测试回路；

[0010] 试验时对电缆终端(19)施加电压激励，记录各温度下施加不同电压激励后的泄漏电流测试仪(6)的数据，实现对不同环境温度变化条件下电缆终端泄漏电流的测试。

[0011] 试验油杯(15)外部高度为600mm，下部支架(21)垂直高度200mm，试验油杯(15)为双层，油杯内层直径为300mm，外层直径为340mm，其中夹层20mm，电阻丝(16)宽度为10mm，有机玻璃盖(32)厚度10mm，其中有机玻璃盖(32)上开口宽度为56mm。

[0012] 本发明的目的还在于提供一种特殊环境温度条件下的电缆终端泄漏电流测试方法：

[0013] 采用如上系统进行特殊环境温度条件下的电缆终端泄漏电流实验方法，包括如下步骤：

[0014] 1)电缆终端(19)通过有机玻璃盖(32)进入试验油杯(15)，绝缘油(17)完全浸没绝缘伞裙(18)，接通低温试验箱(14)和直流电源(1)，对试验油杯(15)进行降温或者升温；

[0015] 2)启动气流调节系统(4)，使试验系统内部对流速度加快，实现温度的快速变化；

[0016] 3)打开温度控制器(2)，设置所需要的高温温度和低温温度，以及高温和低温交替进行的频率和高温持续时间、低温持续时间；

[0017] 4)对电缆终端(19)进行高低温交替处理后，接通试验变压器(7)，对电缆终端(19)施加高压激励；

[0018] 5)使用外设的泄漏电流测试仪(6)检测在特殊环境温度条件下，电缆终端(19)的泄漏电流。

[0019] 采用本发明的方案，能够实现特殊运行工况环境温度车载电缆的高压实验，测量车载电缆在特殊运行工况环境温度下的泄漏电流等参数，对电缆终端整体绝缘状态进行评估。

附图说明

[0020] 图1本发明实验装置系统外观结构及组成示意图

[0021] 图2本发明实验装置中试验油杯的详细结构尺寸图

具体实施方式

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0023] 图1所示为本发明实验装置外观结构及组成示意图。由图1可知一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法，能够实现特殊运行工况温度场下的电缆终端泄漏电流实验，其特征在于，实验系统主要有由低温环境模拟系统，高温环境模拟系统，温度集成控制系统和泄漏电流测试系统构成，其中：

[0024] 所述低温环境模拟系统主要由温度控制器(2)、九号传感器(33)、十号传感器(34)、十一号传感器(35)、十二号传感器(36)、换气孔(22)、排气管(20)、换气泵(5)低温试验箱(14)构成，其中：温度控制器(2)用于对电缆终端(19)降温调控；九号传感器(33)与十二号传感器(36)安置在低温试验箱(14)顶部，十号传感器(34)与十一号传感器(35)安置在低温试验箱(14)底部，四个传感器用以实现实时检测低温试验箱(14)各个区域的环境温度并将数据递交温度控制器(2)处理；换气泵(5)通过对系统内空气流动的加速来加快温度调节，达到对电缆终端(19)试验温度的快速调节的目的；换气孔(22)安置在低温试验箱(14)顶部在换气泵(5)开启时打开以保障试验箱内部空气对流；

[0025] 所述高温环境模拟系统主要由试验油杯(15)、电缆终端(19)、绝缘油(17)、电阻丝(16)、一号传感器(24)二号传感器(25)、三号传感器(26)、四号传感器(27)、五号传感器(28)、六号传感器(29)、七号传感器(30)、八号传感器(31)、直流电源(1)、温度控制器(2)组成，其中：电缆终端(19)包括电缆缆芯(9)、电缆主绝缘(10)、电缆护套(11)、屏蔽层(12)以及绝缘伞裙(18)，外部缆芯加装防晕罩(8)用于消除试验过程中端部电晕放电对测量的干扰，电缆终端(19)通过有机玻璃盖(32)浸入试验油杯(15)的绝缘油(17)中，使绝缘油(17)完全浸没绝缘伞裙(18)；试验油杯(15)分为外壁和内壁，内壁即为绝缘导热层(23)，电阻丝(16)布置在试验油杯(15)杯壁夹层中，有机玻璃盖(32)与电缆之间作有效密封，试验油杯(15)通过支架(21)支撑在低温试验箱(14)内；电阻丝(16)用耐高温绝缘胶带封装在试验油杯(15)夹层中，为试验油杯(15)加热，电阻丝(16)穿过有机玻璃盖(32)与直流电源(1)相连，温度控制器(2)通过光纤接收传感器数据，再与直流电源(1)相连，控制直流电源的开断，实现对试验油杯(15)内，即电缆终端外部环境中温度的有效控制；

[0026] 所述温度集成控制系统包括：PC机(3)、温度控制器(2)、一号传感器(24)、二号传感器(25)、三号传感器(26)、四号传感器(27)、五号传感器(28)、六号传感器(29)、七号传感器(30)、八号传感器(31)、九号传感器(33)、十号传感器(34)、十一号传感器(35)、十二号传感器(36)及其连接光纤、直流电源(1)、电阻丝(16)构成，其中：直流电源(1)通过光纤分别与电阻丝(16)和温度控制器(2)相连，通过温度控制器(2)对直流电源(1)进行调控，控制电阻丝(16)的加热状态，一号传感器(24)、二号传感器(25)、三号传感器(26)、四号传感器(27)、五号传感器(28)、六号传感器(29)、七号传感器(30)、八号传感器(31)间隔放置在绝缘油杯中，并分别用光纤与温度控制器(2)相连。九号传感器(33)与十二号传感器(36)安置在低温试验箱(14)内顶部，十号传感器(34)与十一号传感器(35)安置在低温试验箱(14)内底部，并依次用光纤与温度控制器(2)相连，PC机(3)与温度控制器(2)相连，并根据各传感器和温度控制器(2)采集处理的数据对气流调节系统(4)进行控制；

[0027] 所述泄漏电流测试系统主要由试验变压器(7)，泄漏电流测试仪(6)构成：其中试验变压器(7)通过导线和防晕罩(8)相连，防晕罩(8)连接缆芯导体，而泄漏电流测试仪(6)通过接地线(13)与电缆屏蔽层(12)相连，进而形成测试回路。试验时对电缆终端(19)施加电压激励，记录各温度下施加不同电压激励后的泄漏电流测试仪(6)的数据。实现对不同环境温度变化条件下，电缆终端泄漏电流的测试。

[0028] 一种特殊环境温度条件下的电缆终端泄漏电流测试方法，包括如下步骤，1)接通低温试验箱(14)和直流电源(1)，对试验油杯(15)进行降温或者升温；

[0029] 2)启动气流调节系统(4)，使试验系统内部对流速度加快，实现温度的快速变化；

[0030] 3)打开温度控制器(2)，设置所需要的高温温度和低温温度，以及高温和低温交替进行的频率和高温持续时间、低温持续时间；

[0031] 4)对电缆终端(19)进行高低温交替处理后，接通试验变压器(7)，对电缆终端(19)施加高压激励；

[0032] 5)使用外设的泄漏电流测试仪(6)检测在特殊环境温度条件下，电缆终端(19)的泄漏电流。

[0033] 图1为本发明实验系统总体结构示意图。从图中可以看出一种车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统包括低温环境模拟系统，高温环境模拟系统，温度集成控制系统和泄漏电流测试系统。低温环境模拟系统主要由温度控制器(2)、九号传感器(33)、十号传感器(34)、十一号传感器(35)、十二号传感器(36)、换气孔(22)、排气管(20)、换气泵(5)低温试验箱(14)构成；高温环境模拟系统主要由试验油杯(15)、电缆终端(19)、绝缘油(17)、电阻丝(16)、一号传感器(24)二号传感器(25)、三号传感器(26)、四号传感器(27)、五号传感器(28)、六号传感器(29)、七号传感器(30)、八号传感器(31)、直流电源(1)、温度控制器(2)构成；温度集成控制系统包括：PC机(3)、温度控制器(2)、一号传感器(24)、二号传感器(25)、三号传感器(26)、四号传感器(27)、五号传感器(28)、六号传感器(29)、七号传感器(30)、八号传感器(31)、九号传感器(33)、十号传感器(34)、十一号传感器(35)、十二号传感器(36)及其连接光纤、直流电源(1)、电阻丝(16)构成泄漏电流测试系统主要由试验变压器(7)，泄漏电流测试仪(6)构成。

[0034] 图2试验油杯(15)外部高度为600mm，下部支架(21)垂直高度200mm，试验油杯(15)为双层，油杯内层直径为300mm，外层直径为340mm，其中夹层20mm，电阻丝(16)宽度为10mm，有机玻璃盖(32)厚度10mm，其中有机玻璃盖(32)上开口宽度为56mm。

[0035] 还需要说明的是，附图1表达的方案中，部分导线的引出的表达采用了简化的表达，但这不应影响阅读者对实际连接方式的理解。显而易见，在其它实验设备具有相当精度的条件下，本发明方案实施中用于传递信号的导线可采用光纤替代。

标题	发布/更新时间	阅读量
模拟环境温度测试装置-专利编号CN108760090B	2020-05-11	480
环境温度发动机-专利编号CN102269141B	2020-05-11	157
环境温度测量传感器-专利编号CN105758530B	2020-05-11	508
基于环境温度的流率-专利编号CN107073952B	2020-05-12	328
环境温度采集方法-专利编号CN101738960A	2020-05-13	147
环境温度计时系统-专利编号CN103847632B	2020-05-12	270
环境温度计时系统-专利编号CN103847632A	2020-05-13	294
环境温度发动机-专利编号CN102269141A	2020-05-11	409
模拟环境温度测试装置-专利编号CN108760090A	2020-05-13	583
基于环境温度的流率-专利编号CN107073952A	2020-05-12	308

车载电缆终端在特殊环境温度下的泄漏电流测试系统与方法

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