[发明专利]一种用于测量电缆导体交流电阻的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于测量电缆导体交流电阻的装置及方法，属于输变电设备技术领域。本发明装置，包括：电缆导体、同轴线位模具、反向磁场套管，所述电缆导体穿入同轴限位模具的中间位置，所述同轴限位模具穿入反向磁场套管；4对采样电极，4组测量线、4件高精度电压采集表；电缆连接夹具，所述电缆连接夹具包括2个，分别连接接线排的一端和电缆裸导体的一端；零磁通电流传感器及可编程变频电源，所述零磁通电流传感器及可编程变频电源分别接于电缆连接夹具间。本发明利用反向磁场套管避免测试环路导线与自身的耦合感应现象，同时也消除测量线上的电磁耦合信号，且结构简单、成本低廉、工艺成熟、适应面广。

技术领域

本发明涉及输变电设备技术领域，并且更具体地，涉及一种用于测量电缆导体交流电阻的装置及方法。

背景技术

电缆导体的交流电阻是电缆线路载流量的主要影响因素之一，导体交流电阻的增加主要原因是交流电通过导线产生的磁场在导体内产生涡流损耗，靠近导体表面处的电流密度大于导体内部电流密度的现象形成趋肤效应，绞合导体趋肤效应影响因素主要包括交流电频率、导线分割形式、导线绞合层数、导线绞合方向等。

导体交流电阻值工程计算目前主要依据IEC 60287-1-1中的计算方法，同时也给出了不同导体趋肤效应系数推荐值。

导体交流电阻值工程测量目前国内外公开的文献主要推荐为电测法，其中电测法中测量导体电流大小、电压降、相位差代入到欧姆定律计算的测量方法最简单，且测量精度较高。

然而，大截面电力电缆导体每米长度的电阻值一般在微欧级，100A电流在1m位置两端电压降为毫伏级。根据欧姆定律可知提高电压信噪比需提高测试电流。根据磁感应强度B＝F/LI可知，提高测试电流同时也会增加耦合磁感应强度。而电测法电压测量采集环路一般贴近测试导体样品，极易耦合测试回路中电磁场，因此电测法的工程应用需解决电压测量采集环路电磁耦合现象。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于测量电缆导体交流电阻的装置，包括：

电缆导体、同轴线位模具、反向磁场套管，所述电缆导体穿入同轴限位模具的中间位置，所述同轴限位模具穿入反向磁场套管；

4对采样电极，4组测量线、4件高精度电压采集表；

所述4对采样电极套于反向磁场套管的两侧；

第1对采样电极通过第1组测量线的输入端，第1组测量线的输出端接入第1件高精度电压采集表；

第2对采样电极通过第1组测量线的输入端，第2组测量线的输出端接入第2件高精度电压采集表；

第3对采样电极通过第1组测量线的输入端，第3组测量线的输出端接入第3件高精度电压采集表；

第4对采样电极通过第1组测量线的输入端，第4组测量线的输出端接入第4件高精度电压采集表；

接线排，所述接线排包括2个，置于反向磁场套管的两侧且在采样电极的外侧；

电缆连接夹具，所述电缆连接夹具包括2个，分别连接接线排的一端和电缆裸导体的一端；

零磁通电流传感器及可编程变频电源，所述零磁通电流传感器及可编程变频电源分别接于电缆连接夹具间；

所述可编程变频电源输出电压；

所述装置通过高精度电压采集表，采集电缆导体的电压值，通过零磁通电流传感器采集所述装置的回流电流值及电流频率值；

根据所述电压值、电流值及电流频率值确定电缆导体的交流电阻。

可选的，4对采样电极的两侧间距为1m，间距中心为反向套磁场套管的中心，两侧的采样电极的4个采样电极的4个方向相互90°垂直对齐。