[發明專利]電纜過熱性故障模擬裝置及模擬方法

在審

• 申請號: 201810583713.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108956689A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王小華;劉洋;劉雄;楊愛軍;榮命哲;劉定新
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于，電纜過熱性故障模擬裝置包括，

缸體(18)，其為頂端帶外翻邊且底端封閉的圓柱體，

缸蓋(2)，其經由固定件連接所述外翻邊以固定在所述缸體(18)的頂端使得所述缸蓋(2)和所述缸體(18)形成密閉空間，所述缸蓋(2)經由0型密封圈(3)密封所述缸體(18)，所述缸蓋(2)的中央位置設有第一通孔，所述第一通孔中固接石英玻璃觀察窗(1)，

電極接線柱(11)，其經由陶瓷部件穿過所述缸體(18)的一側上的第二通孔使得所述電極接線柱(11)和缸體(18)之間絕緣且密封，所述電極接線柱(11)一端連接布置在密閉空間內的加熱電極(9)，另一端連接用于溫度控制的溫度控制單元(12)，

溫度傳感器接線柱(13)，其經由陶瓷部件穿過所述缸體(18)的一側上的第三通孔使得所述溫度傳感器接線柱(13)和缸體(18)之間絕緣且密封，所述溫度傳感器接線柱(13)一端連接布置在密閉空間內的溫度傳感器(14)，另一端連接用于溫度控制的溫度控制單元(12)，

采氣孔，其設在所述缸體(18)的一側，連接所述采氣孔的采氣管經由采氣球閥(16)連接用于實時檢測缸體內熱分解氣體組分的氣質譜聯用儀(15)，所述采氣管上設有用于測量氣壓的壓力傳感器(17)，

進出氣孔，其設在所述缸體(18)的另一側，連接所述進出氣孔的導氣管一端經由真空球閥(4)連接真空泵(5)，另一端經由進氣球閥(6)連接氣源(7)，

加熱元件(8)，用于均勻加熱的所述加熱元件(8)設在所述密閉空間內，其包括容納電纜的凹槽，測量所述電纜溫度的所述溫度傳感器(14)布置在加熱元件(8)的一側，所述加熱電極(9)基于溫度控制單元(12)的加熱信號加熱使得加熱元件(8)中的電纜達到預定溫度。

2.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：優選的，缸體(18)的內徑為275～285mm，高度為300～310mm，厚度為8～12mm；所述外翻邊寬度為30～40mm，厚度為8～12mm，所述外翻邊均勻設置14～16個用于連接所述的缸蓋的螺紋通孔，所述固定件為穿過所述螺紋通孔的螺栓。

3.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：第一通孔的孔徑為60～80mm，所述第二通孔和/或第三通孔的孔徑為5～8mm，所述采氣孔的孔徑為10～16mm，所述進出氣孔的孔徑為16～22mm。

4.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述缸體(18)的底端固接均勻分布的3～5個高度為80～120mm的支撐腳(10)。

5.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述凹槽直徑為30～40mm，深度為2～4mm。

6.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述缸體(18)和/或缸蓋(2)由不銹鋼材料制成，所述加熱元件(8)由陶瓷或電解銅或鋁制成。

7.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述壓力傳感器(17)為壓力表，所述氣源(7)為空氣鋼瓶。

8.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述0型密封圈(3)為環形氟橡膠圈，所述溫度控制單元(12)為數字顯示的溫控儀。

9.根據權利要求1所述的電纜過熱性故障模擬裝置，其特征在于：所述氣質譜聯用儀(15)對電纜熱分解產生的鄰苯二甲酸二辛酯、2-乙基己醇、C0、C02或NO氣體檢測以獲得氣體的質譜信息和氣體含量。

10.一種利用權利要求1-9中任一項所述的電纜過熱性故障模擬裝置的模擬方法，其特征在于：其步驟包括：

第一步驟(S1)中，電纜放置在所述凹槽中，真空泵(5)經由進出氣孔將密閉空間抽真空后，氣源(7)經由進出氣孔輸入預定氣體；

第二步驟(S2)中，加熱電極(9)基于溫度控制單元(12)的加熱信號加熱使得加熱元件(8)中的電纜達到預定溫度，其中，溫度傳感器(14)測量電纜溫度，通過石英玻璃觀察窗(1)觀察電纜熱分解過程；

第三步驟(S3)中，當加熱預定時間后或者點燃熱分解達到預定程度后，氣質譜聯用儀(15)經由采氣孔收集熱分解氣體且檢測熱分解氣體的質譜信息和氣體含量。