[发明专利]极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统与方法

说明书

本发明公开了一种极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统与方法。由高温加热模拟系统，低温环境模拟系统，温度集成控制系统和局部放电测试系统组成；高温加热模拟系统置于低温环境模拟系统的腔体内，温度集成控制系统和局部放电测试系统置于低温环境模拟系统的腔体外。本发明利用低温试验箱以及试验油杯中的加热装置，对电缆终端进行高低温交替试验，由温度集成控制系统快速调节温度变化模拟极端工况运行。相比于气候室模拟运行工况所伴随的诸多不便，本发明采用一种经济适用、简单高效的系统和方法来模拟电缆终端在现场运行条件下的局部放电实验。

技术领域

本发明属于电缆终端绝缘状态检测领域，具体涉及极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统与方法，以实现电缆终端在极大温差情况下进行局部放电测试。

背景技术

车载电缆是高速动车组和电力机车高压设备中最为关键的部分，动车组或机车供电系统中连接各个高压电气设备都是由高压电缆总成来完成的。在我国西北地区，动车组或电力机车的运行经常面临数小时内温差变化达几十度的特殊情况，在这种特殊工况下的现场运行中，车载电缆终端绝缘性能下降明显，电缆终端局部放电现象突出，常发生电缆终端击穿事故。因此，研究极大温差条件下的车载电缆终端局部放电，对实际工况中电缆终端绝缘状态的诊断与评估具有重要的理论价值和现实意义。

目前，针对不同温度下车载电缆终端局部放电测试研究可人工气候室内开展。但人工气候室体积大、运行耗电量大，导致实验成本高，且升温降温速度慢，难以模拟机车运行中高温、低温反复交替的实际工况。为此需要一种极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统与方法，实现快速高低温交替环境下的车载电缆终端局部放电实验。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，为更好地研究车载电缆终端在极大温差下的局部放电特性，本发明的目的是提供一种极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统，使之能够实现电缆终端在极大温差下进行局部放电测试。

实现本发明目的的具体手段如下：

极大温差下车载电缆终端局部放电实验系统，用于实现电缆终端在极大温差下的局部放电测试：由高温加热模拟系统，低温环境模拟系统，温度集成控制系统和局部放电测试系统组成；高温加热模拟系统置于低温环境模拟系统的腔体内，温度集成控制系统和局部放电测试系统置于低温环境模拟系统的腔体外，具体构成为：

所述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、温度控制系统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与换气泵5相通，换气泵5与外部气流调节系统4相连；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；

所述温度集成控制系统的温度控制系统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和温度控制系统2相连；PC机3与温度控制系统2相连，并根据各传感器和温度控制系统2采集处理的数据对气流调节系统4进行控制；

所述局部放电测试系统主要由试验变压器7，局部放电测试仪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；局部放电测试仪6通过接地线13与电缆屏蔽层12相连，进而形成测试回路；局部放电测试仪试验时对电缆终端19施加电压激励。