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交联聚乙烯(XLPE)电力电缆在电力等行业得到了广泛应用,但其绝缘事故常有发生,而电缆连接头则是交联聚乙烯电缆事故、故障发生较多的薄弱环节。因此,本文在分析了交联聚乙烯电力电缆连接头绝缘在线监测的发展及研究现状后提出以温度反映交联聚乙烯电缆连接头绝缘的在线监测技术的研究内容。 本文介绍了交联聚乙烯电力电缆的水树老化机理及含水树电缆的绝缘特性,并分析了交联聚乙烯电缆连接头中温度指标重要性及其与水树的关系。建立了XLPE电缆连接头内部导体温度和表面温度间关系数学模型。 在分析交联聚乙烯电力电缆及连接头结构基础上对交联聚乙烯电缆中间接头内外部温度关系进行了实验研究。结果表明,VYJV22-6/10kV 3×300XLPE电缆中间连接头内部导体与表面温度差的理论计算值(23.0℃)与实验值(25.0℃)基本一致。在理论分析和实验研究基础上,采用分布式系统设计思想以及软硬件结合的方法对分散于现场的XLPE电缆连接头内部温度进行集中式监测而设计了以温度反映XLPE电力电缆连接头绝缘的在线监测系统。系统采用了ND型模块进行系统控制,并设计了控制电平变换及驱动电路、箱体选通控制电路、箱体信号通道选通电路以及传感器输出信号调理电路;结合系统硬件特点,利用Visual C++集成开发环境编制了在线监测系统软件,主要包括:ND型硬件模块的自检及初始化程序模块、硬件电路控制和信号采集模块、数据分析处理模块。总体看,本系统具有结构简单、高可靠性、较强可扩展性、易安装维护性和有较高性价比的优点,具有良好应用价值。