[發(fā)明專利]一種傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)變檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011166709.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112414293B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓晶旺;楊勇;李曉航;師陽(yáng);吳云翼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開(kāi)一種傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)變檢測(cè)方法，包括：首先以傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜帶材為被測(cè)對(duì)象，將低溫應(yīng)變片安裝在高溫超導(dǎo)電纜的帶材層上，并確定低溫應(yīng)變片的安裝方向；利用定位加壓模具進(jìn)行粘貼；然后利用應(yīng)變儀記錄降溫過(guò)程中和通電情況下的應(yīng)變數(shù)據(jù)，將超導(dǎo)帶材層所有被測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值進(jìn)行多項(xiàng)式插值，繪制超導(dǎo)電纜帶材軸向應(yīng)變與軸向坐標(biāo)的曲線，判斷超導(dǎo)帶材上是否有超過(guò)許用應(yīng)變的點(diǎn)，進(jìn)而判斷傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明在超低溫環(huán)境下抗干擾能力強(qiáng)，精確度高，可用于傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)變測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超導(dǎo)電纜領(lǐng)域，涉及高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)變分布的檢測(cè)方法，能用于對(duì)傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)電力的需求越來(lái)越大，電網(wǎng)規(guī)模也越來(lái)越大，在電網(wǎng)中由于傳統(tǒng)電纜的電阻造成的損耗非常大，而超導(dǎo)電纜具有容量大、損耗低、環(huán)境友好等特點(diǎn)，因此用超導(dǎo)電纜替代傳統(tǒng)電纜可以作為解決電網(wǎng)損耗問(wèn)題的一個(gè)重要的思路。超導(dǎo)電纜在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著運(yùn)輸大電流的重要任務(wù)，減小電力損耗，其安全可靠運(yùn)行對(duì)保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義，但是電力系統(tǒng)的規(guī)劃，制冷設(shè)備的制冷效率等因素影響電力網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量和供電可靠性，因此輸電系統(tǒng)需要一種適合超導(dǎo)電纜狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的方法。

在長(zhǎng)距離的超導(dǎo)電纜鋪設(shè)中，將低溫應(yīng)變片布設(shè)在容易出現(xiàn)故障的位置，在超低溫環(huán)境下，可以對(duì)超導(dǎo)電纜的受力變形程度進(jìn)行可靠地監(jiān)測(cè)，使得超導(dǎo)電纜一旦出現(xiàn)故障，可以及時(shí)采取控制措施確保輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)量傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜應(yīng)變場(chǎng)的方法，監(jiān)測(cè)高溫超導(dǎo)電纜的運(yùn)行狀態(tài)。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題提出以下技術(shù)方案：

一種傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)變檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1，高溫超導(dǎo)電纜帶材沿高溫超導(dǎo)電纜支撐管螺旋纏繞，確定低溫應(yīng)變片安裝在高溫超導(dǎo)電纜帶材層上的位置，對(duì)安裝位置處進(jìn)行預(yù)處理；

步驟2，將低溫應(yīng)變片按照點(diǎn)式分布方式安裝在高溫超導(dǎo)電纜的帶材層上，并確定低溫應(yīng)變片的安裝方向；

步驟3，采用三線制1/4橋橋路接法通過(guò)引線將低溫應(yīng)變片接至試驗(yàn)腔體上的航空插頭上，并將航空插頭通過(guò)引線連接至動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀；

步驟4，將動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采集得到的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行插值多項(xiàng)式擬合，得到高溫超導(dǎo)電纜帶材層的應(yīng)變量與軸向坐標(biāo)的ε-x曲線，判斷是否有應(yīng)變量大于許用應(yīng)變值的點(diǎn)，即ε＞[ε]，進(jìn)而判斷傳導(dǎo)冷卻高溫超導(dǎo)電纜的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選的，步驟1中，低溫應(yīng)變片沿帶材層按照點(diǎn)式分布等間距設(shè)置，對(duì)于帶材層危險(xiǎn)點(diǎn)至少增設(shè)一個(gè)低溫應(yīng)變片，危險(xiǎn)點(diǎn)包括電纜接頭、電纜拐彎點(diǎn)和電纜與冷頭接觸點(diǎn)。

優(yōu)選的，低溫應(yīng)變片測(cè)量范圍為-269～30℃。

優(yōu)選的，步驟2中，低溫應(yīng)變片的分布方向應(yīng)與高溫超導(dǎo)電纜帶材層沿電纜支撐管繞制方向相同。

優(yōu)選的，步驟2中，通過(guò)定位加壓模具采用50±20Kpa的壓力將低溫應(yīng)變片固定于高溫超導(dǎo)電纜帶材層上。

優(yōu)選的，步驟3中，采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行溫度補(bǔ)償，采用的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采樣頻率為1～5KHz。

優(yōu)選的，步驟4中，動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采集得到的應(yīng)變數(shù)據(jù)ε_I(x₀)，ε_I(x₁)，...，ε_I(x_n)進(jìn)行插值多項(xiàng)式擬合，被測(cè)點(diǎn)上應(yīng)變值與擬合后的函數(shù)值相等。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：