WCA July 2015

结果表明，德耳塔导体温度与电流的对数存在线性关系。在 这层关系的基础上，可以用公式Δ t=x*Iy 计算近似值，该值可 用于预测测量范围之外的观测值引致的导体温度升高程度。

电缆样本

热电偶

我们发现，对于美国线规 26 的超 6 类铝箔对对屏蔽实心铜导 线，该近似值为：

运用该近似值，在 20 摄氏度的恒温条件下， 3 安的电流能够使 单个电缆温度上升 20.7 摄氏度。 我们通过 Minitab 软件的配对t检验，从统计学角度进一步考查 了模拟和测量结果之间的相关关系 [7] 。图 5 为模拟与测量之间 的温度差异个别值图表，图中也显示了基于这些差异的 95% 置信区间。上述结果表明，其他模拟与测量值中的 95% 预计 会落在 ±0.1 温差范围内，应证了极好的相关性。同样地，不 能拒绝两组数据的均值之间无差异的零假设。 铜包铝线 我们采用导线尺寸为美国线规 24 的铜包铝无屏蔽双绞线，按 照第 3 节中的美国线规 26 超 6 类铝箔对对屏蔽电缆样本方法展 开测量。表 1 列示了每种电缆类型每对被测线的直流环路电 阻。研究中纳入了尺寸为美国线规 24 的 5 类实心铜质双绞线电 缆作为参照。

直流电源引线

❍ 图 3 : 测量设置

测试方法及结论 为了确定直流供电导致的导体温度升高程度，研究遵循了国 际电工委员会 46C 专门小组 [3] 提出的测试方法：使用 100 米长 的电缆样本，电缆缠绕在卷轴上并置于 20 摄氏度的恒温环境 舱内，测量内容包括供电电压和护套温度(见图 3 )。实验采用 一款符合美国线规 26 的超 6 类铝箔对对屏蔽实心铜导线实践此 方法，正如第 2 节中模拟的情形。 测试前将该电缆样本置于 20 摄氏度环境中至少 16 小时。在电 缆中间点的护套外安放J型热电偶。采用吉时利公司的 2200 - 60-2 ( 60 伏、 2.5 安)工作台电源，操作模式设定为恒定电流， 为每对被测线施加 0.6 安的电流( I )，样本远端为短路状态。每 隔 15 秒钟，使用美国国家仪器有限公司的 LabVIEW 软件 [ 6 ] 记 录温度和电压数据。 电缆样本的温度由于焦耳热效应而上升，过了一段时间之 后，温度稳定下来。在这一时点，由于直流电接入产生的热 能等于样本的辐射功率，抑制了温度的进一步上升。 当电源扭到开( U0 )位置时，立即用等式( 1 )计算基于电压的导 体电阻；当温度稳定以后( UT )，用公式( 2 )计算导体电阻。 然后利用初始值( R20 )、稳定电阻( Rt )和等式( 3 )计算导体温 度(Δ t )变化(或德耳塔)。

由于受测铜包铝线电缆阻抗高，使用工作台电源无法提供要 求的高电压，从而电流达不到 2.2A 。换句话说，随着温度和

❍ 图 4 : 导体温度模拟、测量与变化估计

测量 模拟 近以值

Δ 导体温度 (摄氏度)

电流 (安)

❍ 图 5 : 温度差异的单个值图表

差异的单个值图表 (原假设以及均值的 95% 置信区间 t 值)

注

换四种不同的电流( I )值重复这种方法，即： 1.0 安、 1.4 安、 1.8 安和 2.2 安。图 4 显示了导体温度相对探针模拟并测量 计算的直流电流强度(见图 1 )变化。

差异

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Wire & Cable ASIA – July/August 2015