电缆导体交流电阻测量方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力电网技术领域，特别是设及电缆导体交流电阻测量方法与系统。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济快速增长W及城镇化的发展，采用高压电力电缆线路输电的需求越 来越大。在城市里，电缆线路因具有选址相对架空输电线路更容易，又不影响城市美观的特 点而被广泛应用在城市配电网中。电缆线路载流量是电缆线路运行中受环境条件和负荷影 响的重要动态运行参数，其重要性设及到输电线路的安全可靠、经济合理的运行W及电缆 线路能够长期使用寿命问题。电缆线路会发热，尤其在地下通风条件不好时热量堆积而使 得绝缘寿命大大缩短和损坏。
[0003] 电力电缆线路载流量与运行中电缆导体的溫度密切相关，而导体发热量决定了电 缆导体平均溫度，计算其发热量就必须知道电缆导体交流电阻的大小。因此，电力电缆导体 交流电阻的计算是确定其载流量的基础，为了使电缆线路安全、可靠的运行，准确确定电缆 线路交流电阻是很有意义和必要的。
[0004]目前，电缆线路载流量计算中的导体交流电阻值确定的常规方法是先计算由集肤 效应和邻近效应引起的电阻增量，然后将该增量与IEC标准给出的直流电阻推荐值相加， 即为交流电阻。因此在电缆导体出厂时，只对直流电阻进行测量，然后推算交流电阻，运种 计算方法较为复杂而且计算结果不够精确。
【发明内容】
阳〇化]基于此，有必要针对现有电缆导体交流电阻测量方法测量过程复杂且测量结果不 准确的问题，提供一种测量过程简单且测量结果准确的电缆导体交流电阻测量方法与系 统。
[0006] 一种电缆导体交流电阻测量方法，包括步骤：
[0007] 在待测电缆导体上设置相互间隔的至少两个测量点，选取任意两个所述测量点为 两个电参数测量点，并测量所述两个电参数测量点之间距离；
[000引对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆导体溫度，当所述待测电缆导 体溫度达到稳态时，获取所述待测电缆导体的当前溫度；
[0009] 测量所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效值 W及相位角；
[0010] 根据所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效 值、相位角W及距离，根据交流电阻计算公式，计算所述待测电缆导体当前溫度下的交流电 阻。
[0011] 一种电缆导体交流电阻测量系统，包括：
[0012] 距离测量模块，用于在待测电缆导体上设置相互间隔的至少两个测量点，选取任 意两个所述测量点为两个电参数测量点，并测量所述两个电参数测量点之间距离；
[0013]溫度测量模块，用于对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆导体溫度， 当所述待测电缆导体溫度达到稳态时，获取所述待测电缆导体的当前溫度；
[0014]电参数测量模块，用于测量所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电 压有效值、电流有效值W及相位角；
[0015]计算模块，用于根据所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效 值、电流有效值、相位角W及距离，根据交流电阻计算公式，计算所述待测电缆导体当前溫 度下的交流电阻。
[0016]本发明电缆导体交流电阻测量方法与系统，在待测电缆导体设置两个电参数测量 点，并测量两个电参数测量点之间距离，对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆 导体溫度，当所述待测电缆导体溫度达到稳态时，获取所述待测电缆导体的当前溫度，测量 所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效值W及相位角， 根据所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效值、相位角 W及距离，根据交流电阻计算公式，计算所述待测电缆导体当前溫度下的交流电阻。整个过 程中，无需复杂的数据计算与处理，采用严谨的数据采集与计算，准确计算出待测电缆导体 当前溫度下的交流电阻。
【附图说明】
[0017]图1为本发明电缆导体交流电阻测量方法第一个实施例的流程示意图；
[0018] 图2为本发明电缆导体交流电阻测量方法第二个实施例的流程示意图；
[0019]图3为本发明电缆导体交流电阻测量系统第一个实施例的结构示意图；
[0020] 图4为本发明电缆导体交流电阻测量系统第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 电缆包括导体（线忍）和外部包覆导体的绝缘层，在运里，我们需要研究的是电缆 导体（线忍）的交流电阻测量。 阳0巧如图1所示，一种电缆导体交流电阻测量方法，包括步骤：
[0023] S100:在待测电缆导体上设置相互间隔的至少两个测量点，选取任意两个所述测 量点为两个电参数测量点，并测量所述两个电参数测量点之间距离。
[0024]在实际操作中，可能存在待测电缆导体长度过长，此时，可W在待测电缆导体上截 取任意长度的电缆导体作为交流电阻测量对象。
[0025] S200:对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆导体溫度，当所述待测电 缆导体溫度达到稳态时，获取所述待测电缆导体的当前溫度。
[0026]对待测电缆导体施加电流，电缆导体会存在发热现象，即在一定时间内电缆导体 的溫度是逐步升高的，当达到某一时间点（一般为半小时），电缆导体溫度将进入稳态，此 时测量电缆导体的当前溫度。对电缆导体施加不同强度的电流，电缆导体的溫度升高的上 限值不一样。在实际操作中，溫度测量可W采用溫度传感器方式进行检测，为了减小测量的 误差，可W采用多次测量取平均值的方式，获取待测电缆导体的当前溫度。
[0027] S300:测量所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流 有效值W及相位角。
[0028] 具体可W采用电能质量分析仪测量两个电参数测量点之间待测电缆导体的电压 有效值、电流有效值W及相位角。在测量过程中可W采用多次测量取平均值的方式，W减小 误差，提高测量数据的准确度。
[0029] S400 :根据所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流 有效值、相位角W及距离，根据交流电阻计算公式，计算所述待测电缆导体当前溫度下的交 流电阻。
[0030] 具体来说，交流电阻计算公式具体为：
[0031]
阳03引式中，R为电缆导体交流电阻，U为电压有效值，I为电流有效值，d为两个电参数 测量点之间距离，Θ为相位角。
[0033] 需要指出的是，本发明电缆导体交流电阻测量方法过程中，可W在对待测电缆导 体施加相同电流的情况下，通过选择不同测量点作为电参数测量点，分别执行步骤S300和 步骤S400,获得多个待测电缆导体当前溫度下的交流电阻，再计算所述多个待测电缆导体 当前溫度下的交流电阻的平均值，从而减小误差，提高电缆导体交流电阻测量结果的准确 度。
[0034] 本发明电缆导体交流电阻测量方法，在待测电缆导体设置两个电参数测量点，并 测量两个电参数测量点之间距离，对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆导体 溫度，当所述待测电缆导体溫度达到稳态时，获取所述待测电缆导体的当前溫度，测量所述 两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效值W及相位角，根据 所述两个电参数测量点之间的所述待测电缆导体的电压有效值、电流有效值、相位角W及 距离，根据交流电阻计算公式，计算所述待测电缆导体当前溫度下的交流电阻。整个过程 中，无需复杂的数据计算与处理，采用严谨的数据采集与计算，准确计算出待测电缆导体当 前溫度下的交流电阻。
[0035] 在其中一个实施例中，所述在待测电缆导体上设置相互间隔的至少两个测量点， 选取任意两个所述测量点为两个电参数测量点，并测量所述两个电参数测量点之间距离的 步骤具体包括：
[0036] 在待测电缆导体的两端分别设置两个电参数测量点，且所述两个电参数测量点之 间连线与所述待测电缆导体横截面垂直；
[0037] 测量所述两个电参数测量点之间距离。
[003引不同粗细的电缆导体其截面面积大小不相同，例如家用普通电缆为5皿2,电力电 网中粗的电缆截面面积可W达到2500mm2。在待测电缆导体的两端分别设置两个电参数测 量点时，考虑电参数测量点在电缆截面不同位置会对测量结果产生误差。在运里，合理设置 两个电参数测量点位置，W使两个电参数测量点之间连线与待测电缆导体横截面垂直，即 确保两个电参数测量点在相同方向上到电缆导体截面边缘的距离相同。运样能够有效避免 电参数测量点位置设置差异对测量结果造成误差，有效提高整个电缆导体交流电阻测量方 法的准确度。
[0039] 如图2所示，在其中一个实施例中，所述步骤S200具体包括： W40] S220:在所述待测电缆导体上等间距设置多个测溫点，分别设置溫度检测设备于 各个所述测溫点。
[0041] S240 :对所述待测电缆导体施加电流，检测所述待测电缆导体每个测溫点处的溫 度。
[0042] S260:当每个测溫点处的溫度均达到所述稳态时，计算所有测溫点处溫度的平均 值，即为所述待测电缆导体当前溫度。
[0043] 一般溫测点设置于两个电参数测量点之间。在本实施例中，采用多次测量取平均 值的方式实现对待测电缆导体当前溫度的准确测量。具体来说，是在待测电缆导体上等间 距设置3个测溫点，分别在3个测溫点处设置测溫仪，对待测电缆导体施加电流，检测3个 测溫点处待测电缆导体的溫度，当3个测溫点处待测电缆导体的溫度均达到稳态时，计算3 个测溫点处溫度的平均值，该平均值即为待测电缆导体当前溫度。 W44] 在其中一个实施例中，所述待测电缆导体的溫度达到稳态的条件为：
[0045] 所述待测电缆导体的溫度在预设时间内的溫度变化不大于0. 5°C。
[0046] 预设时间为半小时。
[0047] 在其中一个实施例中，所述交流电阻计算公式具体为：
[0048]
W例式中，R为电缆导体交流电阻，U为电压有效值，I为电流有效值，d为两个电参数 测量点之间距离，Θ为相位角。
[0050] 具体来说，上述公式的推导过程如下：电缆导体两端电压有效值U和电流有效值I 之比，可W得到运一段电缆导体的阻抗Z，再由电缆导体的阻抗Z乘W相位角Θ的余弦值， 即cosΘ，