【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海底电力电缆运行特性分析，特别是一种海底电力电缆多物理场耦合实验平台。
技术介绍
1、当海底电缆铺设于海床后，由于海洋洋流的冲刷和海底地质活动等因素改变了海底电缆的敷设环境，产生局部裸露乃至海底电缆与海床表面不直接接触的悬空段。悬跨段海底电缆在波浪流作用下产生极值响应与涡激振动响应，会造成电缆的强度失效、疲劳损伤等，对海底电缆结构产生破坏。因此对海底电缆在力、电、热耦合条件下展开海底电缆运行特性分析是非常有必要的。
2、现有技术对海底电缆运行特性的研究多仅考虑力或电等单物理场，忽略了多物理场耦合作用效果和环境参数对材料参数性能的影响，针对模拟真实海洋环境和多物理场耦合作用下海底电缆的运行特性的实验研究较少。
3、在
技术介绍
部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种海底电力电缆多物理场耦合实验平台，现模拟真实海洋环境和“力-电-热”多物理场耦合作用下的海底电力电缆运行特性的监测；对于研究海底电缆真实运行情况，以及远程故障诊断、状态预警、风险评估和推演等方面具有重要价值。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。
3、一种海底电力电缆多物理场耦合实验平台包括，
4、蓄水池，
5、海底电缆，其穿设所述蓄水池，
6、升降支架，其设于所述蓄水池内且可升
7、造流系统，其设于所述蓄水池中以朝所述局部悬空段产生均匀流以及振荡流，
8、第一温度探针，其测量所述局部悬空段的海底电缆绝缘层的第一温度，
9、第二温度探针，其测量所述局部悬空段的导体的第二温度，
10、光纤光栅传感器，其测量所述局部悬空段在水中振荡时的应变参数，
11、超声流速仪，其设于所述蓄水池内以测量流速，
12、穿心变压器，其围绕蓄水池外的海底电缆布置以利用电磁感应对海底电缆通入电流，
13、雷击浪涌发生器，其连接所述蓄水池外的海底电缆以在海底电缆导体上产生过电压，
14、示波器，其连接所述蓄水池外的海底电缆以监测过电压的波形以及海底电缆的屏蔽层感应出的电压波形。
15、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，还包括连接造流系统和光纤光栅传感器的计算机，其基于光纤光栅传感器测量的海底电缆在均匀流或振荡流作用下的应变数据处理得到海底电缆的涡激振动响应，其中，计算机对应变时变曲线作频谱分析，得到峰值频率为海底电缆的自振频率，通过对应变数据做模态分析，得到海底电缆位移的时变数据以分析其振动特性。
16、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，所述计算机连接第一温度探针、第二温度探针、超声流速仪、穿心变压器和雷击浪涌发生器，计算机调节穿心变压器以生成电流、流速与第一温度、第二温度的关系曲线，计算机控制所述雷击浪涌发生器以调节雷电过电压。
17、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，所述造流系统在蓄水池中产生最大速度为4 m/s的均匀流以及峰值为2 m/s的振荡流。
18、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，所述振荡流的流向和波向之间的夹角在0-90°之间变化。
19、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，所述升降杆支架的升降范围为0.5到1.5 m，所述升降支架和海底电缆间设有缓冲层。
20、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，第二温度探针在海底电缆的导体内的埋设深度10 mm。
21、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，超声流速仪的测速范围为0~5 m/s，测速误差在0.001 m/s内，采样频率最大70 hz。
22、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，光纤光栅传感器的量程是±1500με，中心工作波长范围为1525-1560 nm，雷击浪涌发生器能产生1.2/50us的标准雷电波波形，其电压峰值为5 kv，电流峰值为2.5 ka。
23、所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台中，穿心变压器施加最大电流为2500a以进行温升实验以及不平衡度检测。
24、与现有技术相比，本专利技术带来的有益效果为：
25、本专利技术为海底电力电缆“力-电-热”多物理场耦合实验平台，用于模拟真实海洋环境下海底电力电缆的运行特性。提高了实验精度和耦合度。对于研究海底电缆真实运行情况，以及远程故障诊断、状态预警、风险评估和推演等方面具有重要价值。
26、所述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。
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1.一种海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，优选的，还包括连接造流系统和光纤光栅传感器的计算机。
3.如权利要求2所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述计算机连接第一温度探针、第二温度探针、超声流速仪、穿心变压器和雷击浪涌发生器。
4.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述造流系统在蓄水池中产生最大速度为4 m/s的均匀流以及峰值为2 m/s的振荡流。
5.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述振荡流的流向和波向之间的夹角在0-90°之间变化。
6.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述升降杆支架的升降范围为0.5到1.5 m，所述升降支架和海底电缆间设有缓冲层。
7.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，第二温度探针在海底电缆的导体内的埋设深度10 mm。
8.如权利要求1所述
9.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，光纤光栅传感器的量程是±1500 με，中心工作波长范围为1525-1560 nm，雷击浪涌发生器能产生1.2/50us的标准雷电波波形，其电压峰值为5 kV，电流峰值为2.5 kA。
10.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，穿心变压器施加最大电流为2500 A以进行温升实验以及不平衡度检测。
...【技术特征摘要】
1.一种海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，优选的，还包括连接造流系统和光纤光栅传感器的计算机。
3.如权利要求2所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述计算机连接第一温度探针、第二温度探针、超声流速仪、穿心变压器和雷击浪涌发生器。
4.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述造流系统在蓄水池中产生最大速度为4 m/s的均匀流以及峰值为2 m/s的振荡流。
5.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述振荡流的流向和波向之间的夹角在0-90°之间变化。
6.如权利要求1所述的海底电力电缆多物理场耦合实验平台，其特征在于，所述升降杆支架的升降范围为0.5到...
【专利技术属性】
技术研发人员：和诗翔，胡钰骁，王励，张文娇，张晓晶，汤海宁，张韬，申屠磊璇，舒鹏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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