对称三芯电力电缆的三相导线相互成120°角分布，由于结构紧凑，安装成本低，广泛应用于电缆输电和配电项目低于35 kV。极平衡电力电缆使用共同的屏蔽和外壳，在静止模式下三相电流的总和为零，传统的感应电流测量方法不能用于测量这种类型的相电流。
源线类型。了解决这个问题，提出了一种基于磁传感器测量对称三芯电力电缆的相电流的方法。过在三线对称电力电缆表面安装三个准直磁传感器和每个相线，周向差为120°，可以检测到三芯对称电力电缆各相电流的电流以线性的方式。过建立物理数学模型，阐明了磁传感器的输出与对称三芯电力电缆的每相的中心电流之间的关系。
值模拟计算验证了所建立的模型和所提出的测量方法是准确和实用的。力电缆;电流测量;在线监测;磁传感器文档识别码：A文章编号：1674-5124（2016）08-0029-04简介与单芯电缆相比，三芯平衡电源线结构紧凑，易于安装等。优点广泛应用于中低压输配电工程（小于35 kV）[1]。为一般规则，三导体对称电力电缆A，B和C的导线沿圆周方向均匀分布超过120°，三相导线使用共同的屏蔽保护层。而，对于其中三相导线共享相同保护层的三极电力电缆，基于电磁感应原理的传统电流测量方法不适用。着城市电力系统中大量的能量电缆应用，其运行的安全性受到越来越多的关注[2]。了对电力电缆的运行状态进行在线监测，需要一种更可靠的方法来实时监测电缆实际运行中各相核心电流的演变，并对此进行监测。地，评估电力电缆的运行状况。
前，大多数用于监控现有电力电缆的方法和设备间接地反映了与电缆运行特性相关的参数的测量，例如测量电缆温度和测量老化[3]。-8]。接测量的结果，虽然它也可能表明电源线是否有缺陷，是否存在隐患或即将发生故障，但测量延迟且位置和类型缺陷或失败无法明确诊断。限性近年来，随着磁测量技术的发展以及磁测量元件的加工工艺和制造水平的提高，磁传感器法测量电流已成为公认的有效方法。源行业[9-10]。这个角度出发，本文建立了三导体对称电力电缆周向磁场与各电缆相中心电流之间关系的物理数学模型，实现了周向磁场对电缆表面的变化。芯平衡电力电缆。效测量对称电力电缆中每相的核心电流。
体地，安装三个在三线对称电力电缆的圆周方向上间隔120°的磁传感器，并且三个磁传感器分别与电缆A，B和C的三相导线对齐，然后进行测量。导体电力电缆的表面磁场在圆周方向上的切向分量。文还提出了一种解耦算法，通过该解耦算法，可以根据三个磁传感器的输出大小和圆周方向的几何尺寸直接获得电力电缆A，B和C的每个相的电流。缆。方向。现有技术相比，电流测量方法解决了传统的感应电流表无法测量三线对称电力电缆各相电流的问题。方法通过测量对称三导体电力电缆表面的磁场信息来确定电缆中每相电流的幅度和变化，理论上可以实现电流的实时在线监测。对称的三芯电力电缆中。析模型中使用的三芯对称电力电缆的结构如图1所示。缆中心为O，A，B和C是三相铁心的位置，电缆中心为A ，B和C.导线之间的距离是r。失一般性，y轴可以与OA重合，并且点A的坐标是（0，r）。B和C的两相芯电缆中心的矢量，即OB，OC和横坐标轴的角度分别为210°和330°。此，点B的坐标是点C的坐标。相导线A，B和C的正弦电流幅度分别是IA，IB和IC。传感器SA，SB和SC的安装位置是延长线OA，OB和OC与电缆表面的交叉点。缆中心的SA，SB，SC半径为r。整磁传感器的角度，使得由磁传感器测量的磁感应强度是沿着圆周方向的三个点SA，SB和SC的磁感应强度的切向分量。缆的外表面。据安培环的定理，由A相核心电流IA至SA产生的磁感应强度是μ0是真空渗透率的地方。方便起见，对于磁传感器，圆周方向上的方向由n定义，径向方向为r，如图4所示。然，等式（1）中的磁感应是方向n上的分量。样，由于三导体电力电缆的结构和由电流产生的磁感应强度，由SA处的B相电流产生的磁感应强度是对称的。SB和SC处的三相A，B和C等于旋转x和y轴。如，当解决由三相电流A，B和C产生的磁感应到SB时，y轴可以旋转以与OB重合。这些条件下，角度OC，OA和横坐标分别为210°和330°。
此，在计算期间，旋转相应的相电流就足够了。用这种方法，可以通过相同的方法获得由在n方向上从SB到SB的三相电流产生的磁感应强度的分量，并且可以使用类似的方法来获得SC的三相电流。A，B和C.当测量沿方向n产生的磁感应分量时，由于BSA-n，BSB-n和BSC-n是磁传感器的输出，因此同时功能的组合（8） ），（9）和（10）线性方程可用于求解相电流IA，IB和IC，它们对应于对称三导体电力电缆的中心导线所经过的正弦电流的大小。过等式（11），（12）和（13）求解相电流IA，IB和IC的表达式。立三导体电力电缆的相电流幅度，磁传感器为在SA，SB和SC测量。感应强度之间的关系。型仿真的验证为了验证所提方法的有效性，
矿用电缆使用三导体电缆计算模型的有限元模拟来获得基于SA，SB和SC的磁场函数。间。有限元模拟计算中，电缆参数定义如下：R = 45 mm，r = 20 mm，通过A，B和C三相线的正弦电流幅值分别为IA = 90 A ，IB = 100A，IC = 110A，中心三相导体A，B，C的半径为12.5mm。有限元模拟模型中使用的相电流的相电流的波形在图4中示出。2.三相电流分别加载到电缆的三根导线中，如图1所示。相A，B和C的初始电流分别为0 A，-86.60 A和95.26 A.模拟模型限制设置为Balloon，并加载到以坐标原点为中心的320mm半径圆。为时间的函数的SA，SB和SC的磁感应方向n上的分量的曲线在图4中示出。3.接下来，将图3中所示的SA，SB和SC的磁感应强度曲线作为已知条件用作已知条件，并且将电缆的相电流IA，IB和IC用作电缆。用此处建立的模型求解对称三导体电源。果相电流的幅度与有限元计算期间输入的相电流的幅度一致，则该方法是有效且可行的。4显示了使用本文提出的模型计算的对称三芯电缆的每相电流曲线。了评估模型的准确性，可以使用以下公式对解析的电缆电流进行二元线性调整，即计算结果如表1所示。以看出，计算结果与有限元计算输入的相电流幅度一致。A，B和C三相电流的幅值计算误差分别为-4.7％， - 1.8％和-2.8％，相移误差分别为0.85°，0。33°和-0.23°。些指标表明，本文提出的三线电缆相电流测量方法可用于三线电缆相电流的在线监测。外，如果本文提出的磁传感器方法是精确测量三芯电缆的相电流，则必须使用相应的标准测量仪器校准磁传感器。了更好地表征沿电缆圆周方向的切向n分量Bn与由磁传感器测量的SA，SB，SC处的对称三导体电力电缆的相电流之间的关系，在三相电流中显示了上面的计算示例。对称平衡条件下，由每个磁传感器测量的磁感应与相电流的幅度之间的关系。
以看出，由于三导体对称电力电缆的电流是对称的，因此沿着电缆的圆周磁感应的切向n的分量Bn在SA，SB和SC的大小与相电流的大小成比例。表明基于磁流的电流测量方法可以线性地反映三导体电力电缆的每相的核心电流的变化。论传统的感应电流测量方法不能用于测量平衡三芯电力电缆的相电流，一种测量平衡电源电缆相电流的方法。出了基于磁传感器的三个导体。120°对称三芯电力电缆的圆周方向表面上安装三个准直磁传感器，每个相线，对称电力电缆各相基电流的幅度和方向线性检测三个导体。过建立物理数学模型，阐明了磁传感器的输出与对称三芯电力电缆的每相的中心电流之间的关系。过有限元模拟计算验证构建模型的准确性。
现有技术相比，所提出的三导体对称电力电缆相电流测量方法更容易解决传统感应电流测量装置无法测量电缆各相电流的问题。线电源。过测量三线对称电力电缆表面的磁场信息来确定电缆每相中的电流幅度和变化，理论上可以实时，实时地监测对称三芯电力电缆中的相位。
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