[發(fā)明專(zhuān)利]運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710394352.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107192928B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周利軍;張譏培;郭蕾;朱琳;朱少波;劉源;王偉敏;白龍雷;張樂(lè)樂(lè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 成都盈信專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

本發(fā)明公開(kāi)了一種運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)模擬車(chē)載電纜終端樣品在不同負(fù)載溫度下因環(huán)境溫度頻繁變化而導(dǎo)致的車(chē)載電纜絕緣老化，該實(shí)驗(yàn)裝置主要包括處理后的電纜終端試樣體、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電源模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊和氣流控制裝置。本發(fā)明裝置可對(duì)車(chē)載高壓電纜在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所經(jīng)受高溫和低溫頻繁交替的現(xiàn)實(shí)環(huán)境狀況進(jìn)行模擬，并可以實(shí)現(xiàn)在車(chē)載電纜內(nèi)部纜芯處使用加熱棒進(jìn)行升溫處理，避免了使用大電流帶來(lái)的干擾問(wèn)題。本發(fā)明裝置可通過(guò)低溫試驗(yàn)箱、試驗(yàn)加熱箱、實(shí)現(xiàn)車(chē)載電纜外界環(huán)境溫度變化的調(diào)節(jié)，通過(guò)電磁加熱棒實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部溫度變化的調(diào)節(jié)，進(jìn)而研究因溫度頻繁交替變化下電纜絕緣老化特性研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車(chē)載電纜絕緣老化狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

電力機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于鐵路線路的里程長(zhǎng)、跨越區(qū)域廣，且不同地區(qū)的氣候條件差異較大，因此車(chē)載高壓電纜在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)受外界環(huán)境較為劇烈的溫度變化，對(duì)車(chē)載電纜的絕緣狀態(tài)產(chǎn)生不可避免的損傷或老化影響，尤其是電力機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組在我國(guó)西北地區(qū)運(yùn)行時(shí)，車(chē)載電纜會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)受由零下幾十度到零上幾十度的溫差影響，同時(shí)電纜纜芯中由于大電流的熱效應(yīng)，會(huì)使電纜絕緣在內(nèi)部承受較高的溫度。由于外部環(huán)境溫度變化和內(nèi)部熱量的共同作用，車(chē)載電纜終端的絕緣老化情況較為嚴(yán)重，威脅到電力機(jī)車(chē)的安全運(yùn)行。

車(chē)載電纜在實(shí)際運(yùn)行中，有關(guān)外部溫度和內(nèi)部溫升對(duì)絕緣狀態(tài)的影響尚不清晰，目前對(duì)于車(chē)載電纜及終端絕緣老化狀況的研究主要以?xún)?nèi)部溫升為主，常使用電流互感器的原理在纜芯中感應(yīng)大電流，成本較高，易造成干擾，且無(wú)法模擬運(yùn)行過(guò)程中外部環(huán)境溫度變化造成的影響。因此為實(shí)現(xiàn)電纜環(huán)境溫度頻繁變化的環(huán)境條件，模擬現(xiàn)場(chǎng)高低溫交替頻繁的情況，急需一種能夠模擬運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠模擬運(yùn)行中環(huán)境溫度頻繁變化導(dǎo)致電纜絕緣老化，本發(fā)明提供了一種運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置：

一種運(yùn)行環(huán)境溫度頻繁變化的車(chē)載電纜絕緣老化的實(shí)驗(yàn)裝置，用于實(shí)現(xiàn)電纜終端樣品在不同負(fù)載溫度情況下進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)箱體、置于實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)的電纜終端試樣體、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電源模塊和氣流控制裝置構(gòu)成；所述實(shí)驗(yàn)箱體由低溫試驗(yàn)箱9和通過(guò)支架12立于低溫試驗(yàn)箱內(nèi)的實(shí)驗(yàn)加熱箱39組成；實(shí)驗(yàn)加熱箱39為杯狀的夾壁結(jié)構(gòu)，夾壁內(nèi)設(shè)置有由直流電源7加熱的電熱絲19；在實(shí)驗(yàn)加熱箱19用于盛裝絕緣油22的杯體內(nèi)設(shè)置有四只測(cè)量油溫的油溫傳感器；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)1接受油溫傳感器的信號(hào)并控制工作模式控制器2控制實(shí)驗(yàn)加熱箱39內(nèi)油溫；

所述電纜終端試樣體21為經(jīng)過(guò)處理的電纜終端，在其內(nèi)部電纜纜芯31中心鉆出直徑稍小的空心圓柱，將電磁加熱棒32穿過(guò)空心圓柱中心，放置于電纜纜芯31中，并使用耐高溫性能好的絕緣膠將電磁加熱棒32固定在內(nèi)壁上，并通過(guò)導(dǎo)線與射頻電源6相連，使電磁加熱棒32產(chǎn)熱，實(shí)現(xiàn)模擬電纜在負(fù)載條件下運(yùn)行溫度的功能；

溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)1、電源模塊38和開(kāi)關(guān)控制模塊37來(lái)模擬電纜運(yùn)行時(shí)電纜終端試樣體21內(nèi)部溫度和頻繁變化的外界溫度；

低溫試驗(yàn)箱9上端設(shè)置有進(jìn)氣閥13和換氣口16，氣泵14連接在換氣口16和排氣口15之間，輔助實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部高效快速冷卻。

所述電纜終端試樣體21采用中間挖空方式，內(nèi)圈為空心圓柱，主絕緣30外各層之間布置內(nèi)部溫度傳感器33；電纜纜芯31直徑為20mm，空心圓柱直徑為12mm，絕緣層30外直徑為40mm，熱縮管40外直徑為56mm，且之間存在2mm間隙，用于敷設(shè)無(wú)線傳導(dǎo)型溫度傳感器33，傘裙24外直徑為148mm，空心圓柱中的電磁加熱棒32外直徑為10mm，高度為480mm，中間鐵磁棒直徑為8mm；