隔爆型高压电缆连接器的热电耦合分析

针对隔爆型高压电缆连接器在井下输电线路使用过程中事故多发的原因,以LBG1-200/6高压电缆连接器为研究对象,从电、绝缘、热3方面分析了连接器的结构及材料属性;运用ANSYS有限元方法,建立了高压电缆连接器的电磁-热场耦合模型,分析了运行在恶劣环境下高压电缆连接器的温度分布云图。算例定量分析了绝缘老化引起的额外温升及载流量变化,研究结果为矿用电缆连接器的安全使用提供了依据。     

某大型相控阵雷达转绕装置电缆试验及仿真预测

为了掌握某大型雷达转绕装置在实际装机时的电缆工作状态,开展了转绕装置部分电缆的电流加载和温升试验,结果显示电缆的电流承载能力和温升情况均满足技术要求;建立了转绕装置试验电缆的热仿真模型,并进行了热仿真分析,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了热仿真模型的可靠性;在此基础上对实际装机状态的电缆温度进行了仿真预测,结果表明:当初始环境温度为50℃时,电缆的最高温度为68.2℃,最大温升为18.2℃,能够满足使用要求。     

光纤复合低压电缆温度分布与光单元传输特性研究

研究线缆发热与光单元传输特性变化之间的关系对光纤复合低压电缆(OPLC)设计及应用十分重要。用COMSOL软件模拟仿真光纤复合低压电缆的稳定运行和短路故障状态,得到其相应的电缆温度分布以及光单元传输损耗特性。选取线缆上不同位置处的特征点进行仿真,结果表明：电缆故障时导体绝缘层内升温较明显,外护套温度变化不明显;光纤温度变化很小,其温度在5 s内只有0.2 ℃的上升。由热膨胀引起的位移很小,使得传输损耗在这2种情况下几乎一样,短路故障对光纤的温度影响不大。设计光单元升温实验得到光缆传输损耗的数据,并与仿真数据进行对比分析。实测温度数据滞后于仿真数据5 s,但与仿真数据变化趋势一致,证明了仿真模型的可靠性和可行性。     

矿用高压电缆运行状态在线监测技术研究

随着煤矿现代化技术的发展,矿用高压电缆作为井下电能传输的重要工具,其可靠性直接关系到煤矿电网的正常运行,所以开展矿用高压电缆的在线监测具有重要的意义。本文矿用高压电缆为研究对象,介绍了我国井下电力网络的状况,分析矿用高压电缆故障原因及类型,以数字信号处理器（DSP）为核心设计矿用高压电缆在线监测系统,对绝缘电阻监测电路、温度监测电路和CAN通讯电路进行详细设计。     

基于计算机视觉的电缆终端表面温升分析系统

为了分析谐波对电缆终端表面产生的热点升温,设计并实现了一个基于计算机视觉的电缆终端表面温升分析系统.为了定位发热电缆区域,提出了基于直方图分析的背景温度计算方法和形态滤波去噪方法,然后通过一个移动窗口在发热电缆终端内定位热点温升区.通过搭建实验平台获取的红外热图像进行相关的实验,表明提出的系统方案切实可行,分析结果准确,为后续的故障诊断分析打下良好的基础.     

矿用移动电缆接头环境监测终端设计

针对矿用移动电缆接头不正常运行引发的矿用隔爆开关运行安全问题,设计了相应的监测终端。监测终端使用DS18B20、MQ-4和AM2303为传感器,以STC15W4K单片机为控制核心,采用轮巡方式显示监测数据。试验结果表明,（1）监测终端对电缆接头温度和外环境CH4浓度的监测误差均小于10%,满足工程精度需要;（2）在STC15W4K单片机为核心的硬件仿真环境支持下,系统维护方便。     

应用布里渊传感技术监测电缆绝缘老化

分析了地下电缆绝缘老化机理,给出了光纤布里渊温度和应变分布同时测量原理.针对地下电缆绝缘老化故障点附近出现高温、高应变的现象和现有监测方法存在的问题,在比较几种现有布里渊测量方案的基础上,设计了基于布里渊光时域反射技术的地下电缆绝缘老化在线监测系统,并对系统的监测方法和组网方式进行了探讨.     

基于DS18B20的电缆温度在线监测的设计

电缆作为一种电气设备接入系统后在高压和大电流的作用下,电缆绝缘体会产生漏流,特别是导体连接处的接触电阻要产生损耗从而会转变为热量,使设备温度升高,这样容易造成漏电事故。文章针对电缆的热能损耗问题结合电缆结构和线路特点,将电缆运行维护和电气设备在线检测技术相结合,对电缆温度在线监测系统的设计进行了研究,重点以DS18B20传感器进行电缆温度在线监测的硬件和软件流程设计。在该设计中数字传感器监测的数据通过A/D转换、成为可读的数字信号,采用集成芯片单总线技术,在监测和控制方面起到了预先报警和防范于未然的作用。     

矿用高压电缆接线盒温度监测技术研究

矿用高压电缆接线盒是煤矿井下主要的设备,其可靠性直接关系到井下安全生产工作能否顺利开展。本文在分析矿用高压电缆接线盒组成及其对安全生产工作影响的基础上,结合数字信号处理器（DSP）设计矿用高压电缆接线盒温度监测系统,系统主要由DSP最小系统、温度检测单元、超温报警单元、通信单元和显示单元组成,可以实现对接线盒的温度实时监测。     

27.5kV高压电缆监测方案研究

电气化铁路专用电缆采取何种监测方式,已成为铁路业内关注的问题。本文通过分析铁路专用电缆故障后温升较高的特点,对国内典型温度监测方式进行了方案比选,提出了适用铁路专用27.5kV高压电缆的光栅光纤温度监测方案。     

光电复合海缆温度场建模分析及在在线监测中的应用

为了有效监测光电复合海缆的绝缘状况,基于迭代法改进了IEC60287电缆载流量和温度场计算标准,在有限元数值分析软件包COMSOL中基于热电耦合模块建立了110 kV YJQ41300 mm2海缆温度场模型,与改进IEC60287标准比较验证了建模方法的准确性,在此基础上确定了不同载流量下海缆模型最佳的分析范围。建模研究了海缆正常运行和绝缘性能下降情况下载流量和环境温度对光纤温升的影响;采用介质损耗表征绝缘状况,分析获得了典型介损值下光纤相对温升的变化规律。结果表明:正常情况下光纤温升随载流量的增加近似成平方增大,随环境温度的增加近似线性增大,增速较慢;海缆绝缘性能下降时光纤相对温升随tan的增加成正比增大,相对而言,受环境温度的影响很小。根据上述研究,提出了基于光纤相对温升和海缆载流量的介损计算公式和基于光纤相对温升的海缆绝缘状态监测方法。较之现有基于电气量的绝缘监测方法,该方法不易遭受电磁干扰的影响。在光电复合海缆在线监测方面具有参考应用价值。     

基于ARM 9的电力电缆局部放电检测系统

高压XLPE电缆是电力系统的重要组成部分,通过监测电缆绝缘的局部放电,可以有效地判断电缆的电树枝老化状况,实现状态维修,这对电力系统的长期稳定运行具有重要意义。为此,文中设计了一种基于ARM9的嵌入式便携电力电缆局部放电监测系统,具有便携、易于接入网络、低成本的特点,适合于野外作业。     

Studies on Loss Aging in Submarine Coaxial Cable During Storage

Attenuation loss change in submarine coaxial cables during 4 years of storage has been measured. Attenuation loss is shown to increase for one year after manufacturing. Then, loss is also shown to increase during summer (May to October) and to stay constant or to decrease during winter (November to April of the next year). This work concentrates on the causes and an estimation method of loss aging. The first part of the paper covers experimental results on the cable aging phenomenon. The second part discusses various factors affecting loss aging, and shows that fretting corrosion on the outer conductor tape will be a main factor. The third part describes an estimation method for and countermeasures to avoid loss aging during cable storage.     

智能防火电缆盖设计

电缆沟温湿度高,环境复杂,电缆老化速度快,容易产生火灾。电缆沟火灾具有隐蔽性强、破坏性大、伴有高温有毒烟雾及不易控制等特点,会造成严重经济损失和人员伤害。本文设计电缆沟环境监测与预防火灾方案,同时具备状态实时查询,火灾报警与电池电量预警功能,保障配电房安全运行。本文主要完成灭火装置的选型,实现环境温度、湿度和烟雾浓度监测,完成电源管理设计、4G通信模块设计;该装置的成功开发,可有效降低配电房电缆沟的维护工作量,防止电缆火灾。     

基于有限元的电力电缆缆芯温度预测方法研究

温度是反映电力电缆是否正常运行的重要参数,但是电力电缆受安装环境制约,往往致使其缆芯温度无法直接测量。针对上述问题,提出了一种基于有限元分析的缆芯温度预测方法,采用可直接测量的电缆外护套温度结合环境参数、负荷参数等对缆芯温度进行预测。首先利用有限元分析方法,结合电力电缆的结构参数、热参数以及边界条件等,建立了电缆温度场分析的有限元模型;然后求解出不同环境参数和负荷参数下的缆芯温度,得到样本数据;最后利用样本数据训练神经网络,建立缆芯温度预测模型。实验结果表明:通过提出的温度预测方法,可较准确的预测缆芯温度,为实现电网从传统预防性维护到主动预测性管理的转变提供了一种有效途径。     

光模块加速寿命试验最佳测试温度的确定方法

为了确定小型可热插拔式(SFP)光模块寿命试验所需的最短时间,提出了基于加速因子最大化的最佳测试温度的确定方法。首先,利用阿伦尼斯模型证明了温度的选择不会改变寿命预测结果,并讨论了加速因子取极大值的条件。然后利用步进温度实验获得的驱动电流随测试温度变化的曲线给出了最佳测试温度的确定方法。最后,计算分析表明由于驱动电流受温度的影响,在最佳测试温度下进行光模块寿命试验仍然很困难。     

基于FPGA的材料缺陷测量信息处理方法的研究

针对交联聚乙烯(XLPE)材料经CCD模块输出信号的特点,应用FPGA进行数据处理,以提高XLPE杂质检测的精确度和速度.模拟信号经A/D转换后输入至FPGA,经阈值计算单元,比较器单元和数据封装单元实现了材料杂质信息及其位置信息的有效提取.给出了仿真结果,验证了该方法的实时性和准确性.     

IGBT模块焊料老化状态监测方法及热网络模型优化

焊料老化是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块内部传热能力退化和结温估计偏离的主要诱因。利用壳温与焊料老化程度间的对应规律构建了两者的量化关系,提出了焊料老化状态监测方法。采用与功率损耗无关的参数对恶化Cauer热网络(CTN)有效传热面积进行表征,提出了焊料裂纹诱导的结温低估补偿机制;考虑温度相关的异质材料导热系数及比热容参量,抑制了温升引起的材料传热特性退化影响。在此基础上,通过对传统CTN模型的优化,克服了传热路径无法自适应配置问题。仿真结果表明,所提方法可有效减小传热退化对模型计算结果的影响,实现对IGBT模块热行为动态变化的精确模拟,且结温估计结果相较传统CTN模型的更为精确。