热欧姆法电缆的热阻,热网络分析法,
三线制热电阻工作原理解析及常见故障分析
三线制热电阻传感器的故障分析摘要：热电阻传感器是一种稳定性好、精度高、测量范围大的温度传感器，因而被广泛应用.但是热电阻传感器的连接导线电阻随温度的变化而变化，对测量结果的影响不容忽视。
为了消除导线电阻的影响，热电阻测温常采用不平衡电桥式三线制接法，从而使温度误差得到了补偿.关键词:热电阻、平衡电桥、三线制一、热电阻与热电偶的区别1。
热电阻和热电偶的工作原理热电偶工作原理是基于赛贝克效应，即两种不同热点特性的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同,则在回路内产生热电势的物理现象.它由两根不同导线(热电极）组成，它们的一端是互相焊接的,形成热电偶的测量端(也称工作端）。
将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端（参比端或自由端）则与显示仪表相连.如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。
热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。
当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。
2。
如何选择热电偶和热电阻根据测温范围选择：500℃以上一般选择热电偶，500℃以下一般选择热电阻;根据测量精度选择：对精度要求较高选择热电阻，对精度要求不高选择热电偶；根据测量范围选择：热电偶所测量的一般指“点”温，热电阻所测量的一般指空间平均温度。
二．热电阻的二线制原理和三线制原理的区别1。
热电阻的二线制原理在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制。
这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合.图1-1 热电阻二线制接法如图1—1 所示，假设现场的可变电阻RTD 接在电桥的一个桥臂上，另外三个桥臂上均接了电阻R,这样在检流计中流过的电流就会随着热电阻阻值的变化而变化.设电源电压为E ，可变电阻RTD 的阻值t R R R =+∆，检流计的电压值为0U ，则计算如下： 022t R R U E E R R r R =-+++ 122R E R r R R=-++++∆ (22)22(22)R R r R E R R r +∆+-=-+∆+ 1222(2)r R E R r R +∆=-++∆ （1） 2.热电阻的三线制原理在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，通常热电阻采用三线制接法.采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。
电力电缆试验方法及检测技术分析
电力电缆试验方法及检测技术分析电力电缆是电力系统中传输电能的重要设备，其可靠性和安全性对电力系统的正常运行起着至关重要的作用。
为了确保电缆的质量和运行状态，电力电缆需要进行试验和检测。
下面将对电力电缆试验方法及检测技术进行分析。
1. 绝缘电阻试验绝缘电阻试验是对电缆绝缘材料的绝缘性能进行检测的一种方法。
其原理是在标准温度和湿度下，施加一定的电压，测量电缆两端之间的绝缘电阻。
该试验可判断电缆绝缘材料的绝缘性能是否合格。
2. 直流电耐压试验4. 接地电阻测试接地电阻测试是对电缆接地系统的接地电阻进行检测的一种方法。
其原理是通过测量接地系统中的电阻值，来判断接地系统的工作状态是否正常。
接地电阻过大或过小都会影响电缆的工作性能和安全运行。
1. 红外热像法红外热像法是一种非接触、快速、高效的电力电缆检测技术。
该技术利用红外热像仪扫描电缆表面，通过检测电缆故障区域的热量分布情况，来判断电缆内部的故障类型和位置。
该技术适用于电缆绝缘老化、水分侵入及短路等故障的检测。
2. 声波法超声波法是一种通过检测超声波在电缆内部传播的速度和幅度来判断电缆内部故障类型和位置的检测技术。
该技术适用于电缆内部存在空分、击穿、接触不良和局部放电等故障的检测。
4. 阻抗法电力电缆试验方法包括绝缘电阻试验、直流电耐压试验、交流耐压试验和接地电阻测试，而电力电缆检测技术包括红外热像法、声波法、超声波法和阻抗法。
通过对电力电缆进行试验和检测，可以确保电缆的质量和安全性，提高电力系统的可靠性和安全性。
对电线电缆热稳定性试验方法的几点分析
对电线电缆热稳定性试验方法的几点分析作者：邵媛来源：《科学与技术》2018年第08期摘要：本文主要分析了电线电缆的热稳定性试验方法，对其的检测措施进行了重点探讨。
对电线电缆进行热稳定性试验，可以将电线电缆产品的质量进行有效的提升，保证电力产品可以正常的运行。
本文通过对电线电缆的热稳定性试验方法进行研究，以期推动电线电缆产业的安全运行，将其质量进行不断的提高。
关键词：电线电缆;质量;电力产品1对电线电缆热进行稳定性试验的措施1.1对电线电缆的外观、尺寸以及结构进行检测如果想要有效的实现对电线电缆的检测，那么第一步要做的就是全面性的检测电线电缆的额外观、尺寸以及结构，其中包括对结构的检测、外观检测以及尺寸检测。
全面的检测电线电缆的缆芯结构、店面、护层以及绝缘线芯就是对电线电缆进行结构检测，这种检测相对来说时比较全面的，结合了尺寸检测和外观检测，如图1：在对其进行检测的过程当中，不仅将电线电缆的外观进行了有效的保证，而且还检测了电线电缆的尺寸，将其尺寸和相关的标准作比较，保证电线电缆的尺寸符合相关的标准。
在检查电线电缆质量高低的检查判断当中，外观检测是最直观的一种检查方式，可以将电线电缆的外在表现作为检查的依据，对电线电缆进行综合的评判，对电线电缆的外观进行检查，就可以将很多有问题的电线电缆检查出来，这种方式非常简单又很直观，如果其中有电线电缆出现问题，那么就基本上可以判定该产品存在一定的质量问题。
在对电线电缆的外观进行检测的过程当中，还要检测电线电缆表面的光滑度以及整洁度，要检查电线电缆的表面是否存在油污或者斑点等现象，对其腐蚀程度进行检查，看其是否符合相关的规定标准。
在对电线电缆的尺寸进行检测的而过程当中，一般对日常生活当中使用的电线电缆要求并不是很高，但是针对一些高压交联电线电缆的要求就会相对比较高一些，会对其尺寸、密度以及外径等相关信息都进行检测，还要检测绝缘层的厚度以及线径直径等，相对来说比较严格。
国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻
安装方法对热电阻的安装，应注意有利于测温准确，安全可靠及维修方便，而且不影响设备运行和生产操作。
要满足以上要求，在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点：1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。
2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失，为了减少测量误差，热电偶和热电阻应该有足够的插入深度：1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。
如被测流体的管道直径是200毫米，那热电阻插入深度应选择100毫米；2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂，可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。
浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm。
3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。
4）当测量原件插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。
安装注意1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。
2、测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。
3、温度动圈表安装时，开孔尺寸要合适，安装要美观大方。
4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。
5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。
一般测量温度小于400℃时选择热电阻。
6、接线要合理美观，表针指示要正确。
主要区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温度，但是他们的原理与特点却不尽相同。
热电偶是温度测量中应用最广泛的温，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。
电力电缆试验方法及检测技术分析
电力电缆试验方法及检测技术分析
电力电缆是电力传输和分配中最基本的电力设备之一，其质量不仅关系到电力系统的安全稳定运行，而且关系到工业、农业、城市等各领域的用电、用能及经济发展。
因此，为确保电力电缆的质量，需要制定有效的试验方法和检测技术，以确保电力电缆能够具备满足使用要求的电气性能和安全可靠性。
电力电缆试验方法主要包括外观检测、尺寸检测、绝缘电阻检测、耐压试验和线圈电阻测试等多项内容。
其中，外观检测主要是通过对电缆表面进行目测和手摸的方式，检查电缆绕制是否规整，是否存在明显缺陷、裂痕、变形等。
尺寸检测是对电缆长度、外径、剥开长度、绝缘厚度等进行测量，以检查是否符合制造标准和使用要求。
绝缘电阻检测是利用电阻仪器对电缆的绝缘电阻进行测量，以检查绝缘是否完好无损。
耐压试验则是通过升高电缆的工作电压和电压脉冲等方式，测定电缆的绝缘强度和耐电压能力。
线圈电阻测试是利用低电阻仪或万用表对电缆导体的线圈电阻进行测量，以明确电缆的电气导通性。
电力电缆的检测技术则主要包括A型检测法、B型检测法、超声波检测、红外热成像检测、局部放电检测等多种方法，其中较为常用的是局部放电检测。
局部放电检测是利用高压脉冲在电缆中产生电晕放电或击穿现象，通过测量电缆中采集到的高频信号，判定电缆是否存在缺陷或故障，从而实现对电缆可靠性的评估和预防性维护。
总之，电力电缆的试验方法和检测技术的运用，可以有效保障电力电缆的质量和可靠性，有助于减少事故发生率和电网故障次数，提高电力系统的稳定运行能力和供电质量，为经济、社会发展做出贡献。
电力电缆检测项目研究及检测方法
电力电缆检测项目研究及检测方法电力电缆是能源和通信传输的重要设备，但长期使用会导致老化和损坏，从而对电网的稳定性和安全性产生巨大威胁。
为了保障电网的稳定运行，电力电缆的检测变得十分关键。
本文就电力电缆检测项目及其检测方法进行研究。
1. 绝缘电阻测定绝缘电阻是衡量电缆绝缘性能的重要指标，可检测绝缘电阻的大小。
测试原理为通过施加一定的电压，测定电缆两端之间产生的电流大小，再根据欧姆定律计算出电缆的绝缘电阻值。
电容检测主要以检测电缆本体和电缆的屏蔽绝缘体的电容值为主，可测试电缆的质量、长度等重要参数，并预测电缆的寿命和缺陷。
3. 短路和故障定位通过差分测量、频谱分析等技术分析短路/故障位置，确定电缆的故障类型，检测电缆的损坏程度，为及时维修和保护电缆提供有效的技术方法。
4. 线缆跟踪线缆跟踪是采用高频信号送到电缆内部根据回应信号确定电缆轮廓及走向，便于维修或替换。
1. 热发射检测法热发射检测法是一种常用的电缆检测方法，基于半导体传感器探测器的原理，能够检测出微小的绝缘缺陷和电介质中水分的存在。
该方法适用于检测中、低压电缆。
2. 超声波检测法超声波检测法通过探头在电缆绝缘表面运动时检测波幅和波形的变化，从而判断电缆的质量，适用于换位距较大的高压电缆，可以有效测定深埋高压电缆的故障位置。
微波雷达检测法利用微波信号对电缆材料的介电常数进行测量，通过分析反向波形来检测电缆的缺陷类型和位置，能够检测到电缆中微小的缺陷。
4. 直流电阻测量法直流电阻测量法适用于电缆的绝缘电阻的测量，通过测量电缆的绝缘电阻值来判断电缆的绝缘情况，可用于高压、超高压电缆的检测。
综上所述，电力电缆检测具有极高的技术难度，需要结合多种检测项目及方法进行综合检测，以确保电缆的质量、寿命和安全性，保障电网的稳定运行。
热电阻
目录科技名词定义 (2)求助编辑百科名片 (2)1.主要特点 (2)2.工作原理 (3)3.主要种类 (3)3.1 普通型热电阻 (3)3.2 铠装热电阻 (3)3.3 端面热电阻 (4)3.4 隔爆型热电阻 (4)4.测温原理 (4)5.实际应用 (5)6.信号连接 (5)7.安装方法 (6)7.1 安装要求 (6)7.2 安装注意 (7)8.主要区别 (7)9.测量方法 (10)9.1 三线制铂热电阻测量方法： (11)9.2 热电阻温度计分度新方法： (11)热电阻科技名词定义中文名称：热电阻英文名称：thermal resistor定义：电阻值随温度变化的温度检测元件。
应用学科：机械工程（一级学科）；仪器仪表元件（二级学科）；仪器仪表机械元件-敏感元件（二级学科）求助编辑百科名片图1 热电阻热电阻（thermal resistor）是中低温区最常用的一种温度检测器。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。
工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。
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1.主要特点图2 热电阻1、热电阻压簧式感温元件，抗振性能好；2、测温精度高；3、机械强度高，耐高温耐压性能好；4、进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。
2.工作原理图3 热电阻热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
基于热网络法的隔离开关热稳定性分析
ｉ ｔ ｓ ｓ ｆｅ ａ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｖ ｅ ｉ ｒ ｉ ｆ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ３ Ｄ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｏｒ ｆ ｆ ａ ｓ ｔ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｄ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ，ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｔ ｈｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
第 ２期 ２ ０ １ ３年 ４月
机
电
元
件
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ２ Ａｐ ｒ ． ２ ０ １ ３
ＥＬＥＣＴＲ０Ｍ畦Ｃｌ Ｉ ＡＮｌ ＣＡＬ ＣｏＭ ０ＮＥＮＴＳ
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灵敏度分析是研究与分析一个系统(或模型)的状态或输出变化对系统参数或周围条件变化
的敏感程度的方法⋯。通过灵敏度分析可以决定哪些参数对系统或模型有较大的影响。电缆允许负荷
水平受到电缆本体温度的限制，要想提高电缆的输送容量，就必须掌握各种因素对电缆本体温度的影
响。由于影响电缆本体温度的动态因素很多，如环境热阻变化、负荷变化、电缆本体材料物理特性随
环境变化等，因此需要找到一种方法，对每一种微扰因素影响的大小进行评估，从而为电缆设计时绝
缘介质材料的选择，以及埋设方式、散热条件的改善等提供理论依据。
本文先对电缆进行建模，得到电缆的热网络模型；然后采用节点电压法列出网络方程，求
解出电缆本体温度的计算公式；最后，采用灵敏度分析的方法，假设某一参数发生变化，其他参数不
变的情况下，定量地分析该因素对电缆本体温度的影响l引。采用灵敏度分析的方法，不需要重复整
个热网络的计算过程，不仅计算简便，而且概念清晰。
1 电缆热场计算
为了采用灵敏度分析的方法评估可能引起电缆线芯温度波动的因素，必须建立电缆本体的
传热模型，并且推导出计算电缆线芯及其他部分温度的计算公式。本文采用热路分析的方法，建立电
缆热网络模型，并推导出电缆本体温度的实时计算公式。
1．1 热网络模型的建立
由于电缆的长度远大于其半径，电缆的传热可以看成是沿半径方向的一维传热问题。把电
缆刨分成层，每一层根据传热学原理，类比热路与电路的相似性，得到电缆微元层的等效热路图 ，
如图1所示。其中，Q，为流人微元层的热量，Qg为生成热量，R为热容，C为热阻。
--------
对于单芯电缆，其绝缘各层为同心圆，可以把电缆刨分成无限多的微元层，再把微元层的
等效热路模型串联起来，便可以得到电缆本体的热网络模型。如图2所示。
1．2 热网络模型的求解
根据上一节建立的热网络模型，由于热路与电路有很大的相似性，其温度相当于电路上的
电压，损耗相当于电流源，热阻相当于电阻，热容相当于电容，故结合电路上的欧姆定律以及节点电
压法，列写单芯电缆的热网络方程，如式(1)。
----------
2 灵敏度分析
2．1 电缆表面温度分析
把所有影响电缆本体温度 的参数都表示为P，则灵敏度可以表示为S= ／ ，则由于某些
或者全部因素影响的电缆本体温度变化为
----------
为了研究电缆表皮温度 微小变化对网络的扰动情况，即表面温度波动对导体温度计算值的
影响，对于前面得到的电缆各层温度矩阵
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2．2 电缆直埋深度分析
对于直埋电缆，其敷设的深度h对电缆线芯的温度会有微小的影响。此时需要考虑电缆外
部环境对电缆导体温度的影响，因此在建模时需要考虑外部环境的热阻，此时状态方程多了1阶，为
n+l阶，从而得到直埋深度对电缆导体温度的灵敏度为
--------
同理，分析热网络模型每个独立参数对电缆线芯温度的影响，可以用式(2)对指定参数进行
微分
即可。
3 试验验证
3．1 电缆表面温度影响
由于环境温度变化等因素的影响，导致电缆表皮温度会产生微小变 引。经计算，当电缆表
皮温度变化l℃时，线芯温度变化0．769~C，即电缆表面温度对线芯温度的灵敏度。电缆达到稳态
时，环境温度对线芯温度影响的计算值与实测值对比如图3
所示。
由式(6)可知，电缆线芯温度为环境温度变化的一次函数，在图中是一条直线。而实测电缆
线芯温度值，由于电缆材料的热物理性质会随着温度的升高而有所变化，故线芯温度上升曲线随环境
温度升高而趋于稳态。
-------------
由图4可以清楚地看出，当环境温度出现微小波动时，电缆表面温度会随着变化，计算的
线芯温度值也出现波动，但是幅值很小，说明电缆热网络计算模型的抗干扰能力较强。
3.2电缆直埋深度影响
如图5所示，当电缆负载电流为1 000 A 时，其线芯温度比较小，周围土壤没有发生水分
迁移，其线芯温度会随着直埋深度的增大而有稍微的减小。当电缆负载电流为1 500 A时，电缆线
芯温度超过了90。C，电缆周围土壤会发生水分迁移，土壤的热阻系数增大，随着直埋深度的增大，其
线芯温度有略微的升高 j。
根据式(7)，利用灵敏度分析的方法，可以实时地跟踪电缆周围水分的微小变化导致土壤热
阻系数改变而引起的电缆导体温度的改变，而不需重复整个热网络计算的工程，并且物理概念清晰。
--------
4 结论
由于电缆敷设的环境非常的复杂，影响电缆本体温度的各种非线性因素很多，而传统计算
电缆热场的方法，因为过多的理想性假设，难以适应环境参数的微小变化引起的电缆本体温度变化的
计算。本文通过建立电缆的热网络模型，引入灵敏度分析的方法，重点对电缆表面温度和直埋深度的
变化进行分析，并对比了试验的实测值，证明了电缆热场灵敏度分析的方法对于分析各种影响电缆本
体温度的因素的可行性和有效性，为改善电缆材料参数及电缆周围散热条件，提高电缆载流量提供理
论依据。