一種在線運行耐張線夾最大載流量的測試方法和測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐張線夾研究領(lǐng)域，特別涉及一種在線運行耐張線夾最大載流量的測 試方法和測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的耐張線夾最大載流量都是利用發(fā)熱和散熱的熱平衡法推導(dǎo)出來的。這種 方法受環(huán)境影響大，需要測量的數(shù)據(jù)很多，如環(huán)境溫度、風速、日照強度、表面狀態(tài)海拔高度 等，還要根據(jù)當時的環(huán)境溫度查出對應(yīng)的空氣的傳熱系數(shù)和動態(tài)黏度等。傳統(tǒng)的熱平衡法 需要考慮的因素太多，計算也相當繁瑣，不利于工作人員巡線、檢修等。而且耐張線夾的形 狀不規(guī)則，利用熱平衡法計算會造成很大的誤差。還有其他的諸如模擬熱核法、有限元法、 有限差分法等，由于缺少線夾在線運行的參數(shù)（如線夾電阻），很難準確得到在線運行耐張 線夾的最大允許的載流量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種在線運行耐張線夾 最大載流量的測試方法，該方法根據(jù)傳熱學(xué)理論構(gòu)建了包括耐張線夾表面溫度分布、環(huán)境 溫度、載流量、空氣熱阻、鋁的熱阻、電流流過各部分電阻的產(chǎn)熱功率等參數(shù)的耐張線夾三 維熱路模型，通過該模型可以準確得到在線運行耐張線夾最大允許的載流量。
[0004] 本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于實現(xiàn)上述測試方法的測試裝置。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：一種在線運行耐張線夾最大載流量的測 試方法，包括步驟：
[0006] (1)測量耐張線夾表面各測溫點的溫度分布、環(huán)境溫度、線夾兩端電壓、載流量；
[0007] (2)建立一熱路模型，在該熱路模型中，各個測溫點之間視為存在一鋁的熱阻，同 時各個測溫點之間還視為并聯(lián)一空氣熱阻；每個測溫點上各有一個熱源，作為熱路模型的 熱源；
[0008] (3)計算所述熱路模型中各個鋁的熱阻和空氣熱阻的阻值，進而得到每個鋁的熱 阻傳導(dǎo)的發(fā)熱功率和每個空氣熱阻散失的發(fā)熱功率，再根據(jù)載流量、傳導(dǎo)的發(fā)熱功率、散失 的發(fā)熱功率計算在線運行時耐張線夾各部分的運行電阻的阻值；
[0009] (4)根據(jù)所述熱路模型，通過已知的運行電阻和環(huán)境溫度計算出在不同載流量的 情況下各測溫點的溫度，以架空導(dǎo)線不超過70°C和耐張線夾不超過80°C為約束條件，計算 出該耐張線夾最大的允許載流量。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，耐張線夾分為三段，分別為第一耐張管、引流板、第二耐 張管，在線測量耐張線夾表面的溫度分布時，選取五個測溫點，第一個測溫點在距離耐張線 夾輸入端li(例如l〇cm)處的架空線處，第二個測溫點在第一耐張管上，第三個測溫點在 引流板上，第四個測溫點在第二耐張管上，第五個測溫點在距離耐張線夾輸出端1 5(例如 10cm)處的架空線處。
[0011] 更進一步的，所述第二個測溫點在第一耐張管靠近耐張線夾輸入端的一端，第三 個測溫點在引流板的中間位置，第四個測溫點在第二耐張管靠近耐張線夾輸出端的一端。
[0012] 更進一步的，所述步驟（2)中，建立的熱路模型如下：
[0013] 所述五個測溫點分別為S1、S2、S3、S4、S5，5個測溫點分別對應(yīng)有5個空氣熱阻RE1、 RE2、RE3、RE4、RE5,Sl、S2之間串聯(lián)鋁的熱阻札，S2、S3之間串聯(lián)鋁的熱阻R2,S3、S4之間串聯(lián) 鋁的熱阻R3,S4、S5之間串聯(lián)鋁的熱阻R4;兩兩測溫點之間通過鋁的熱阻傳導(dǎo)發(fā)熱功率，分 別記為Q2、Q4、Q6、Q8;各測溫點通過空氣熱阻散失發(fā)熱功率，分別記為QpQ3、Q5、Q7、Q9;各測 溫點都分別有一個電阻發(fā)熱功率作為熱源，分別記為QspQs2、Qs3、Qs4、Qs5。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中，計算所述熱路模型中各個鋁的熱阻的阻值的公式如下：
[0019] 其中，12、13、14分別為第一耐張管、引流板、第二耐張管的長度，k為鋁的熱導(dǎo)率， ^為架空線半徑，r2為耐張管的半徑；
[0020] 計算所述熱路模型中各個空氣熱阻的阻值的公式如下：
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026] 其中，Rg= 指總的空氣熱阻，T_二T^Tz+^+T4-fTs；T。為環(huán)境溫度， VT2、T3、T4、T5分別為五個測溫點測得的溫度值，U為線夾兩端電壓，I表示載流量；
[0027] 然后，通過空氣熱阻散失的發(fā)熱功率仏、Q3、Q5、Q7、Q9，通過鋁的熱阻傳導(dǎo)的發(fā)熱功 率Q2、Q4、Q6、Q8，計算公式如下：
[0037] 最后，在線運行時耐張線夾各部分的運行電阻計算公式如下：
[0038]
[0039]
[0040]
[0041 ]
[0042]
[0043] 本發(fā)明將1:、12、13、1 4、15上的各個分布的空氣熱阻RE集中到各個測溫點進行計 算。
[0044] 一種用于實現(xiàn)上述測試方法的測試裝置，包括紅外測溫儀、萬能表和計算機，所述 紅外測溫儀用于測量耐張線夾表面各測溫點的溫度、耐張線夾周圍環(huán)境溫度，所述萬能表 用于測量耐張線夾兩端電壓；所述紅外測溫儀、萬能表均分別與計算機相連，計算機用于根 據(jù)上述測試方法計算出當前在線運行的耐張線夾允許的最大載流量。
[0045] 更進一步的，所述計算機與供電局調(diào)度中心相連，用于將耐張線夾允許的最大載 流量發(fā)送到供電局調(diào)度中心，所述供電局調(diào)度中心控制高壓架空線通過的電流。
[0046] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
[0047] 本發(fā)明能夠通過測量耐張線夾表面的溫度分布、環(huán)境溫度和線夾兩端電壓來有效 地計算耐張線夾的電阻，最后，利用計算出的電阻推算出耐張線夾所允許最大載流量，供電 局調(diào)度中心可根據(jù)此計算值來控制高壓架空線通過的電流，從而保證運行安全。具有操作 簡單，測量準確的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0048] 圖1是本實施例測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 圖2是本實施例中熱路模型圖。
[0050] 圖3是本實施例測試方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0051] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
[0052] 實施例1
[0053] 如圖1所示，本實施例一種在線運行耐張線夾最大載流量的測試裝置包括紅外測 溫儀、萬能表和計算機，所述紅外測溫儀用于測量耐張線夾表面各測溫點的溫度、耐張線夾 周圍環(huán)境溫度，所述萬能表用于測量耐張線夾兩端電壓；所述紅外測溫儀、萬能表均分別與 計算機相連，計算機用于計算出當前在線運行的耐張線夾允許的最大載流量。計算機與供 電局調(diào)度中心相連，將耐張線夾允許的最大載流量發(fā)送到供電局調(diào)度中心，供電局調(diào)度中 心根據(jù)允許的最大載流量控制高壓架空線通過的電流。
[0054] 本實施例所述的測試方法做了如下假設(shè)：
[0055] 1、引流板、耐張管、長度為