一种电缆附件界面压力在线测试装置的制作方法

本发明涉及电力电缆技术领域，尤其涉及一种电缆附件界面压力在线测试装置。

背景技术：

目前我国电力电缆线路几乎全部是采用交联聚乙烯电缆(以下简称“交联电缆”)，交联电缆的附件产品均是采用预制式结构，预制式电缆附件的核心部件应力锥及接头主体采用的是橡胶材料，主要是通过橡胶件与电缆绝缘的过盈配合来提供界面压力，以保证界面有足够的绝缘强度。随着过盈量的增大，界面击穿强度随之增加。现有的界面压力测试方法都是离线式的，主要采用的是应力应变片或压力传感器(如中国专利申请cn108318164、cn108007622等)进行测量，无法将界面压力与电场的关系结合表现，且由于电力电缆截面为圆形，应力应变片很难与电缆贴合好，该种方法操作起来繁琐且测量精度无法保证。

电缆附件安装投运后目前无良好便捷的方法对电缆与附件绝缘界面压力的变化进行在线式实时监测的，电缆与附件的绝缘胶材料发生了何种改变无从得知，同时对可能发生的故障不能做到实时预警，使得故障率提高，检修具有盲目性，维修成本高。

因此，提出一种既能进行在线式监测且操作简便、测量精度高的监测装置是非常有必要，对提高线路安全运行的可靠性有重要意义。

技术实现要素：

本发明为解决上述相关技术中的一种或更多种不足而提出。根据本发明的技术方案，可以解决目前无法在线实时监测运行中的电缆与附件的绝缘界面的压力等问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电缆附件界面压力在线测试装置，包括接头主体，第一电缆，第二电缆，至少一个压力传递盘，连接金具，屏蔽罩，测压主机和至少一个无源无线压力传感器，所述至少一个无源无线压力传感器设置在所述至少一个压力传递盘中，所述第一电缆和第二电缆的线芯通过所述连接金具连接，所述屏蔽罩扣接在所述连接金具外侧，所述至少一个压力传递盘套接在所述第一电缆和/或所述第二电缆的线芯上，并固定在所述屏蔽罩的至少一侧，所述测压主机用于给所述至少一个无源无线压力传感器发射信号，以及接收所述至少一个无源无线压力传感器返回的信号并根据所接收信号计算压力值。

优选地，所述至少一个压力传递盘为两瓣结构，两瓣结构中的至少一瓣的侧面设有至少一个放置所述无源无线压力传感器的凹槽。

优选地，所述两瓣结构的每一瓣均设有起连接作用的凹孔和凸起。

优选地，所述压力传递盘为两个，分别固定在所述屏蔽罩的两侧。

优选地，所述无源无线压力传感器具有四个，其中所述屏蔽罩的两侧的压力传递盘分别固定两个所述无源无线压力传感器。

优选地，所述压力传递盘为两个，所述两瓣结构中的每一瓣的侧面均设有至少一个放置所述无源无线压力传感器的凹槽。

优选地，所述无源无线压力传感器具有四个，分别固定在两个所述压力传递盘的每一瓣的侧面的凹槽中。

优选地，所述接头主体包括应力管、接头应力锥、外屏蔽，所述应力管设置在所述屏蔽罩的外周并包括部分第一电缆和第二电缆，所述接头应力锥设置在所述接头主体的两侧，所述外屏蔽设置在所述接头主体的外周。

优选地，所述测压主机不安装在电缆线路上，固定在线路外，通过无线方式与所述无源无线压力传感器进行信号传输。

优选地，所述测压主机发出射频脉冲无线电信号，所述无源无线压力传感器收到射频脉冲信号，经传感器内部材料的物理特性将信号转换成声表面波脉冲信号，该信号在传播方向上遇到所述无源无线压力传感器内部装置返回压力信号，再次经内部材料的物理作用将声表面波信号转换成射频信号经天线发送出去，测压主机接收信号后通过分析计算得出所述无源无线压力传感器上的压力值。

与现有技术相比，本发明包括但不限于以下有益效果：

通过射频无线方式实现与信号收发天线的通信，可对运行中的电缆与附件的绝缘界面的压力进行实时监测。无源无线压力传感器安装在压力传递盘中，既可对高压电缆附件与电缆绝缘界面的压力进行在线监测，又不影响接头内部的电场分布，以此来判断电缆附件与电缆本体之间的配合是否能满足运行要求，对可能发生的故障起到预警作用。同时，无源无线压力传感器基于声表面波技术利用其内部材料来敏感压力传递盘压力场的变化，将被测量的外界因素转换成电荷输出，无需电源供电，可靠性高。并且，通过设置多个无源无线传感器，比较每个无源无线传感器返回的信号，还可进一步判断电缆圆周方向的界面压力是否分布均匀。

附图说明

图1是本发明提供的电缆附件界面压力在线测试装置结构示意图；

图2是本发明提供的电缆附件界面压力在线测试装置的压力传递盘结构示意图；

图3是图2中的a-a截面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的电缆附件界面压力在线测试装置，包括接头主体1，第一电缆9，第二电缆11，至少一个压力传递盘3、10，连接金具4，屏蔽罩5，测压主机6，至少一个无源无线压力传感器12，所述至少一个无源无线压力传感器12设置在所述至少一个压力传递盘3、10中，所述第一电缆9和第二电缆11的线芯通过所述连接金具4连接，该连接包括但不限于焊接、压接、机械连接等，所述屏蔽罩5扣接在所述连接金具4外侧，所述至少一个压力传递盘3、10套接在所述第一电缆9和/或所述第二电缆11的线芯上，并固定在所述屏蔽罩5的至少一侧，所述测压主机6用于给所述至少一个无源无线压力传感器12发射信号，以及接收所述至少一个无源无线压力传感器12返回的信号并根据所接收信号计算压力值，可实现在线式实时监测的目的。

进一步地，所述压力传递盘3、10的侧面设有至少一个放置所述无源无线传感器12的凹槽。将所述无源无线传感器12放置在凹槽中进行界面压力的监测，避免了将所述无源无线传感器12直接贴装在电缆附件与电缆绝缘界面所带来的安装及测量精确度问题。

进一步地，所述压力传递盘3、10为两瓣结构，两瓣结构中的至少一瓣的侧面设有至少一个放置所述无源无线传感器12的凹槽。

进一步地，所述两瓣结构的每一瓣均设有起连接作用的凹孔和凸起，使用时，可直接将压力传递盘的两瓣扣合在线芯上。如此设置，既可以快速安装压力传递盘，同时不受限于其他部件的安装顺序，例如，压力传递盘虽然相对连接金具4、屏蔽罩5靠里，但连接金具4、屏蔽罩5可首先安装，无碍压力传递盘的安装；若是一体结构则需要先安装压力传递盘，否则需要将连接金具4、屏蔽罩5拆下。

进一步地，所述装置中的传感天线为所述无源无线传感器12自身携带装置，为螺旋状，占用空间少，起收发信号的作用。

进一步地，所述压力传递盘3、10为两个，分别固定在所述屏蔽罩5的两侧。

进一步地，所述无源无线传感器12具有四个，其中所述屏蔽罩5的两侧的压力传递盘3、10上分别固定两个所述无源无线传感器12。优选地，所述无源无线传感器12在每个压力传递盘3、10上对称分布。设置多个无源无线传感器12，通过比较每个无源无线传感器12返回的信号，还可进一步判断电缆圆周方向的界面压力是否分布均匀。

进一步地，所述压力传递盘3、10为两个，所述两瓣结构中的每一瓣的侧面均设有至少一个放置所述无源无线传感器12的凹槽。

进一步地，所述无源无线传感器12具有四个，分别固定在两个所述压力传递盘3、10的每一瓣的侧面的凹槽中。

进一步地，所述凹槽外设有与之相配合的盖子。

进一步地，所述接头主体1包括应力管2、接头应力锥7、外屏蔽8，所述应力管2设置在所述屏蔽罩5的外周并包括部分第一电缆9和第二电缆11，所述接头应力锥7设置在所述接头主体1的两侧，所述外屏蔽8设置在所述接头主体1的外周。接头主体1的应力管2、接头应力锥7、外屏蔽8起均匀电场的作用。

进一步地，所述压力传递盘3、10通过螺丝固定在屏蔽罩5的侧面。

进一步地，所述测压主机6不安装在电缆线路上，固定在线路外，通过无线方式与所述无源无线压力传感器12进行信号传输。

进一步地，所述测压主机6发出射频脉冲无线电信号，所述无源无线传感器12收到射频脉冲信号，经传感器内部材料的物理特性将信号转换成声表面波脉冲信号，该信号在传播方向上遇到所述无源无线传感器12内部装置返回压力信号，再次经内部材料的物理作用将声表面波信号转换成射频信号经天线发送出去，主机接收信号后通过分析计算得出所述压力传感器上的压力值，可实现在线式实时监测的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。