电力电缆接头测温系统的设计

摘 要：电力电缆特有的接头端口，是电缆设计范畴内的薄弱环节；接头表征着的温度，能折射出电缆整体现有的运行情况。为了明辨电缆接头配件的运行态势，创设了在线特性的温度管控体系，依循传热学的本源理论，明辨了电缆接头特有的导热途径；用有限元架构下的解析软件，求得布设的温度场。

关键词：电力电缆接头；测温系统；设计途径

中图分类号：F407文献标识码： A

电力电缆接头预设的规则模型，采纳有限元特有的解析软件，辨识了接头方位的温度场。经由直观的查验可以辨别出接头配件的运转，安设了在线特性的测温配件，对衔接着的这种接头，进行调研及设定。解调系统安设了微型架构下的光谱仪，维持了应有的灵敏感应，也限缩了配件原有的体积。创设出来的测温系统，能描画出动态特性的曲线，整合了温度预设、管控及测定现有温度、制备出来的表单打印这样的系列特性。这就随时明辨了系统特性，提升了原有的稳定性。

一、传感器依循的测温机理

光纤光栅特有的测温配件，是依循紫外光照这一根本机理制备出来的。制备成这种配件以后，光纤纤芯表征出来的折射率，凸显出周期布设的总倾向；条纹布设着的光栅效应，也被渐渐凸显出来。光纤光栅这一新颖方式，与耦合原理这一根本机理契合。宽带光经由运送，会产生特有的模式耦合；若满足了设定好的窄带光谱，则运送出去的这种光，就被折射出来。

若延展或缩减原有的光纤，则原有的波长及关联着的栅格周期，都会随之更替。光纤光栅对建构起来的温度应力，有着凸显出来的敏锐特性：若光纤光栅这一范畴的应力变更，那么关联着的其他系数，也会随同变更。由此可见，光纤光栅表征着的反射波长，与体系架构以内的温度数值，会凸显出线性变动这样的倾向。着的光栅，反射波长及关联着的温度更替会依循如下曲线。

二、接头布设着的温度场

（一）温度场依托的传热流程

交联电缆特有的热缩配件，被看成10千伏这样的电缆接头。在这一规格下的电缆接头以内，单芯电缆布设着的接头，会缩减原有的截面尺寸。真正去运行时，接头配件渐渐添加原有的负载负荷，温度数值也会随同升高；在这一流程以内，温度会随同时间而更替，这被看成特有的暂态流程。

伴随温度递增，电缆接头及附带着的周边介质，会拉大固有的温差数值，耗费掉偏多的热能。若散发掉的这些热能，等同产生出来的热能，则这一时段的热流，就凸显出平衡的倾向，电缆接头达到期待中的稳态状态。由此可见，对长时段内的运行电缆，可把平日以内的传热流程，看成特有的稳态流程。电力电缆衔接着的接头，可以表明温度布设依照的温度场。

（二）温度场的变更倾向

电力电缆特有的接头配件，被设定成圆柱体这一整体构架；配件固有的横截面被设定成圆形；附带着的多层级附件，都添加了圆环特性的截面面积。长时段的运行之中，接头表层与区域以内的周边空气，会凸显出自然态势下的对流传热。若发出来的热能及耗费掉的这种热能达到平衡状态，则查验出来的温度数值不会再随同时间去更替。这样的态势下，内导体固有的温度数值、表层测定出来的温度数值，都会维持住恒定的态势。

电力电缆衔接着的接头附件，固有的材料特性及固有的构架特性，都不会随同温度变更而变更。这些配件预设的导热系数，被看成恒定态势下的某一常数。接头凸显出来的横截面，表明大致同一的倾向，可被设定成平面场。若采纳了柱面坐标，则顺延接头这一轴向方位，可以忽视掉运送过来的导热热能。温度会沿着半径这一方位予以变更，在接头依循的径向方位存在递增着的温度梯度。为此，这个范畴以内的热能传递，表现出一维的特性。单位时段之内，接头散发出来的一切热能，都密切关联着预设的常数。接头线芯这样的导体，带有温度布设中的均匀状态。线芯及关联着的接头、各个层级以内的附带附件，都可忽视掉热阻数值。

三、设定出来的测温体系

（一）电缆孔洞特有的封堵

配电屏及体系以内的配电室，都潜藏着底部的电缆孔洞。若要封堵这样的孔洞，通常采纳某规格下的防火隔板、有着防火特性的无机材料、采购进来的防火包。除此以外，有机特性的防火堵料、电缆附带着的防火涂层，也可经由归整及组合，被当成合规的封堵材料。设定出来的封堵层，应能超出100毫米这一厚度规格。

真正去封堵时，用电缆特有的防火涂料，涂刷在选出来的封堵层之上。这一涂层预设的厚度，应被限缩在9毫米以内；封堵层下侧特有的电缆，应能超出一米这样的深度数值。小孔下侧潜藏着的接头孔洞，要采纳某规格下的防火隔板，当成依托的支撑构架。穿孔电缆这一范畴周边，要用有机特性的堵料，审慎予以包裹密实。其他空间以内的这种小孔，应用无机态势下的堵料，予以填充致密。在衔接着的封堵层之上，用安设好的防火隔板，妥善去稳定它。采购进来的这种隔板，能增添防火配件原有的美观特性，并延展防火性能。电缆附带着的有机堵料，要超出上侧范畴内的防火隔板。预设的间隔距离，应能超出20毫米，并凸显出几何形状。

（二）细化的测温架构

电力电缆关联着的测温管控系统，包含了某规格下的宽带光源、光纤光栅依托的传感器、某规格下的环形器、布设好的上位机、微型架构下的光谱仪。在这之中，体系架构固有的宽带光源，采纳了规模偏小的、ASE这样的光源模块；如上的模块，能提快原有的输出速率，并提升原有的稳固性能。安设着的环形器，带有可重构这样的特性；它可被看成惯常采纳的光环行器，提升了原有的隔离特性，且能明辨设定出来的方向。带有伸缩特性的光开关，采纳了可逆架构下的磁光开关。这种特有的开关，能提快闭合的速率，且延展了运用寿命。

具体而言，光源会依循设定出来的规格，发送特有的宽带光谱；发送出来的这种光谱，会经由环形器进到衔接的光开关。经由互通的通道，可以衔接着多层级内的光纤光栅；体系架构固有的传感器，凸显出阵列式特有的布设状态。串联特性的传感器，能传递运送过来的光谱；把对应态势下的波长窄带，顺延可逆架构之下的光开关，运送直至环形器；经由这样的配件，再运送直至微型架构之下的解调系统。

（三）细分出来的设计流程

电缆穿墙存留下来的孔洞，包含配电屏范畴以内的小孔、配电室以内的孔洞。设定好的封堵材料，包含组合态势下的有机堵料、某规格下的隔板、选出来的有关涂料。电缆配件的穿管小口，可采纳有机特性的防火堵料，妥善予以封堵；这种堵料的进入厚度，应能超出50毫米。用选出来的这种堵料，填满出口方位的排管孔洞；添加进来的这种堵料，也要能超出50毫米这一填充厚度。电缆特有的预留口，应被填充致密。

电缆层预留下来的电缆线路，还是偏多的；这一区段预设的防火要求，也包含偏高层级内的要求。为此，在电缆层级固有的中心部位，安设合乎规格的阻火段，进行审慎的分隔设计。这样一来，就缩减了耗费掉的防火区段。采纳2米规格下的长槽盒，制备成这样的阻火段。端口方位经由涂料封堵，应当管控这个层级内的封堵厚度。

结束语

依循光栅特有的传感机理，采纳具有灵敏特性的光纤传感器、精度层级很高的光谱仪，设计出必备的测温管控系统。经由包绕这一方式，优化了原有的传感器。创设出来的测温系统，排除掉了电磁辐射、光源平常的扰动干扰。在衔接着的一条光纤之上，可反复运用安设好的传感器，实现了精准态势下的分布测量。在任何时点，都能明辨电缆接头配件的温度更替，并审慎去预警。

参考文献：

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