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专利号: 2017103943580
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种运行工况下车载电缆终端频域介电谱实验系统,用于实现电缆终端样品在不同负载温度情况下的频域介电谱测试,其特征在于,由实验箱体、置于实验箱体内的电缆终端试样体、频域介电谱测试系统和温度调节系统(1)构成;所述实验箱体由低温试验箱(9)和通过支架(12)立于低温试验箱内的实验加热箱(17)组成;实验加热箱(17)为杯状的夹壁结构,夹壁内设置有由直流电源(7)加热的电热丝(19);在实验加热箱(17)用于盛装绝缘油(22)的杯体内设置有四只测量油温的油温传感器;温度调节系统(1)接受油温传感器的信号并控制工作模式控制器(2)控制实验加热箱内油温;

所述电缆终端试样体(21)为经过处理的电缆终端,在其内部电缆缆芯(31)中心钻出直径稍小的空心圆柱,将电阻加热棒(32)穿过空心圆柱中心,放置于电缆缆芯(31)中,并使用耐高温性能好的绝缘胶将电阻加热棒(32)固定在内壁上,并通过导线与射频电源(6)相连,使电阻加热棒(32)产热,实现模拟电缆在负载条件下运行温度的功能;

所述频域介电谱测试系统主要由PC机(44)和外部高压源(42)连接的介电谱测试仪(43)构成;介电谱测试仪(43)通过导线与电缆缆芯(31)相连,同时介电谱测试仪(43)通过另一导线与电缆屏蔽层(28)相连,进而形成测试回路;试验时对电缆终端试样体(21)施加不同电压的扫频信号,记录不同温度条件下介电谱测试仪(43)的数据;

温度调节系统(1)、电源模块(38)和开关控制模块(37)来模拟电缆运行时电缆终端试样体(21)内部温度和频繁变化的外界温度;

低温试验箱(9)上端设置有进气阀(13)和换气口(16),气泵(14)连接在换气口(16)排气口(15)之间,辅助实现装置内部高效快速冷却。

2.根据权利要求1所述的运行工况下车载电缆终端频域介电谱实验装置,其特征在于,电缆终端试样体(21)采用中间挖空方式,内圈为空心圆柱,主绝缘(30)外各层之间布置内部温度传感器(33),内部温度传感器(33)通过信号传输线(36)把实时温度反馈给温度调节系统(1);电缆缆芯(31)直径为20mm,空心圆柱直径为12mm,绝缘层(30)外直径为40mm,热缩管(40)外直径为56mm,且之间存在2mm间隙,用于敷设无线传导型内部温度传感器(33),伞裙(24)外直径为148mm,空心圆柱中的电磁加热棒(32)外直径为10mm,高度为480mm,中间铁磁棒(41)直径为8mm。

3.采用权利要求1或2所述实验装置的一种运行工况下车载电缆终端频域介电谱实验方法,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(9)、温度调节系统(1)和直流电源(7),对试验加热箱(39)进行降温或者升温;

2)待温度稳定后,开启外部高压源(42)和介电谱测试仪(43)对车载电缆终端试样体(21)进行频域介电谱测试;

3)开启气泵(14)、进气阀(13)和排气口(15),加快试验系统内部对流速度,配合改变试验温度;

4)利用温度调节系统(1),设置测试温度及持续时间,改变试验温度;

5)待试验温度稳定后,再启动外部高压源(42)和介电谱测试仪(43)对电缆终端试样体(21)进行频域介电谱测试;

6)重复步骤4)和步骤5),完成运行工况下车载电缆终端试样体(21)的频域介电谱实验测量,完成对车载电缆终端试样体(21)老化状态评估。