一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法与流程

本申请涉及架空导线检测技术领域，尤其涉及一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法。

背景技术：

随着配电网的飞速发展，供电区域被树木覆盖、严重腐蚀、台风等诸多因素的影响，使配电网的可靠性面临新的困难。为降低自然界对配电网构成的威胁，相关人员对架空裸导线进行涂敷作业形成架空绝缘导线，即采用绝缘材料对架空裸导线进行绝缘化，以解决架空裸导线在运行过程中因绝缘性差导致的短路、供电中断、人员触电、火灾等问题。

为确保架空绝缘导线的物理性能和电气性满足使用要求，通常需要对架空绝缘导线的绝缘层厚度进行检测。目前，常用的检测方式是：先切取架空绝缘导线的检测样片(切取检测样本过程是指将绝缘层从导线内芯上剥离，剥离下的绝缘层即为检测样本)，然后，通过显微镜和投影仪对切取的检测样片进行绝缘厚度测量。针对这种检测方法，目前已经存在相应的绝缘厚度检测装置。

近年来，随着架空裸导线绝缘化的推广，市面上出现了不同配剂的绝缘材料以及不同工艺的涂敷作业过程，造成架空绝缘导线间的涂敷效果存在较大差异，涂敷效果差异主要表现为：1)涂敷不均，即架空绝缘导线上不同位置处的绝缘层厚度不同；2)不同的绝缘材料与导线芯的黏粘度不同。在此情况下，采用使用目前的绝缘厚度检测装置进行绝缘层厚度检测，则造成测试结果不准确，其造成原因包括：1)由于目前的架空绝缘导线多存在涂敷不均的问题，因此，采用随机切取的检测样片进行检测，其检测数据具有较大的随机性，不一定可代表架空绝缘导线的绝缘层厚度；2)有些绝缘材料与导线芯的黏粘度较大，因此，在切取检测样片时，绝缘层较难从导线内芯上剥离，或者仍有部分绝缘材料残留在导线内上，从而影响后续的测量与测量结果的准确性。

因此，亟待一种具有较高准确度的架空绝缘导线绝缘层厚度的检测装置与方法。

技术实现要素：

本申请提供了一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法，以解决现有的架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置的检测结果准确度较低的问题。

第一方面，本申请提供了一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置，包括支撑件，所述支撑件上设有至少两个电缆固定机构与至少一个绝缘测量机构，且所述电缆固定机构均匀分布在所述绝缘测量机构的两侧；

所述电缆固定机构包括电缆固定环，所述电缆固定环上设有至少两个固定螺栓，所述固定螺栓用于将标准架空裸导线或者待测架空绝缘导线固定在所述电缆固定环的环内，其中，标准架空裸导线为待测架空绝缘导线未进行绝缘化时的导线；

所述绝缘测量机构包括测量固定环，所述电缆固定机构上电缆固定环的中轴线与所述绝缘测量机构上测量固定环的中轴线共轴设置；所述测量固定环上设有至少两个感应探头，所述感应探头用于获取标准架空裸导线的基准值v0或者待测架空绝缘导线的测量值vi；

所述架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括数据处理终端，所述数据处理终端与所述绝缘测量机构的感应探头无线或有线连接，所述数据处理终端用于接收基准值v0与测量值vi，并根据接收的数据，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。

可选地，所述支撑件包括支撑套管，所述支撑套管上设有至少两个电缆固定机构与至少一个绝缘测量机构，具体包括，所述支撑套管与电缆固定机构固定连接或者通过轴承连接；所述支撑套管与绝缘测量机构固定连接或者通过轴承连接；

所述支撑套管、所述电缆固定机构的电缆固定环以及所述绝缘测量机构的测量固定环具有相同的直径。

可选地，所述支撑件包括支撑底座。

可选地，所述固定螺栓的数量为3个，3个所述固定螺栓均匀分布在电缆固定环上；

所述感应探头的数量为6个，6个所述感应探头均匀分布在测量固定环上。

可选地，所述数据处理终端包括数据接收模块、数据存储模块以及数据计算模块，其中，所述数据接收模块用于接收绝缘测量机构的感应探头测量的基准值v0与测量值vi；所述数据计算模块用于根据基准值v0与测量值vi，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度；所述数据存储模块用于存储基准值v0、测量值vi以及绝缘层厚度。

可选地，所述架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括电源模块，所述用于电源模块向架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置中的其他组件提供电能。

第二方面，本申请还提供了一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法，包括：

确定标准架空裸导线在绝缘测量机构的测量固定环上的基准值v0，并将确定的基准值v0发送至数据处理终端，其中，所述标准架空裸导线为待测架空绝缘导线未进行绝缘化时的导线；

利用电缆固定机构上的电缆固定环与固定螺栓，将待测架空绝缘导线进行固定；

利用绝缘测量机构上的测量固定环与感应探头，测量待测架空绝缘导线的测量值vi，并将确定的测量值vi发送至数据处理终端；

接收基准值v0与测量值vi，并根据接收的基准值v0与测量值vi，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。

可选地，确定标准架空裸导线在绝缘测量机构的测量固定环上的基准值v0，具体包括：

拧松固定螺栓与感应探头，取一段标准架空裸导线，将标准架空裸导线穿入所有电缆固定环与测量固定环的环内，

拧紧固定螺栓，通过3个固定螺栓之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述测量固定环的环内；

拧紧感应探头，通过6个感应探头之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述测量固定环的环内；

6个感应探头感应标准架空裸导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为标准架空裸导线的基准值v0。

可选地，测量待测架空绝缘导线在绝缘测量机构的测量固定环上的测量值vi的过程具体包括：

拧紧感应探头，通过6个感应探头之间的夹紧力将待测架空绝缘导线固定在所述测量固定环的环内；

6个感应探头感应待测架空绝缘导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为待测架空绝缘导线的测量值vi。

可选地，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度,具体包括，计算待测架空绝缘导线上不同位置绝缘层的平均值vave、最大值vmax、最小值vmin和绝缘偏心度δ。

本申请提供了一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法，该装置包括电缆固定机构与绝缘测量机构，其中，所述绝缘测量机构包括测量固定环，所述电缆固定机构上电缆固定环的中轴线与所述绝缘测量机构上测量固定环的中轴线共轴设置；所述测量固定环上设有至少两个感应探头，所述感应探头用于获取标准架空裸导线的基准值v0或者待测架空绝缘导线的测量值vi；根据获取标准架空裸导线的基准值v0与待测架空绝缘导线的测量值vi，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。

采用本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法进行层厚度检测时，无需切取的检测样片，因此，解决绝缘层较难从导线内芯上剥离或者仍有部分绝缘材料残留在导线内上，从而影响测量结果的准确性的问题。另外，采用本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法进行层厚度检测时，可测量待测架空绝缘导线上的多个位置上的绝缘厚度，从而解决了因涂敷不均造成的测量误差较大的问题。

本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法，结构简单，造价低廉，使用过程简便、易操作，且准确率高，便于广泛推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本申请电缆固定环的结构示意图；

图3为本申请测量固定环的结构示意图；

图4为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置的另一个实施例的结构示意图；

图5为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置使用中状态图。

图1-5中的标号分别表示为：1a-支撑底座，1b-支撑套管，2-电缆固定机构，21-电缆固定环，22-固定螺栓，3-绝缘测量机构，31-测量固定环，32-感应探头，4-数据处理终端，5-电源模块，6-数据导线，7-待测架空绝缘导线。

具体实施方式

图1为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置的一个实施例的结构示意图，如图1所示，架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置包括支撑底座1a，所述支撑底座1a上的两端各固设一电缆固定机构2，所述支撑底座1a上的中间部位固设一绝缘测量机构3。应当说明，本领域技术人员可根据实际需要设置电缆固定机构与绝缘测量机构的数量，其均属于本申请的保护范围。当然，在确保电缆固定机构均匀分布在所述绝缘测量机构的两侧的情况下，本领域技术人员可根据实际需要，在支撑底座上选择电缆固定机构与绝缘测量机构的适宜布局方式，其均属于本申请的保护范围。

图2为本申请电缆固定环的结构示意图，如图2所示，所述电缆固定机构2包括电缆固定环21，所述电缆固定环21上均匀设有3个固定螺栓22，所述固定螺栓22用于将标准架空裸导线或者待测架空绝缘导线固定在所述电缆固定环21的环内，其中，标准架空裸导线为待测架空绝缘导线未进行绝缘化时的导线。

具体使用时，固定标准架空裸导线的过程包括：将固定螺栓22拧松，使标准架空裸导线进入电缆固定环21的环内，进入后，拧紧固定螺栓22，通过3个固定螺栓22之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述电缆固定环21的环内。应当说明，本领域技术人员可根据实际需要设置固定螺栓的数量以及其分布，其均属于本申请的保护范围。当然，固定螺栓的数量至少两个，且两个固定螺栓应在电缆固定环上对称分布，才可实现其对导线的夹紧功能。

具体使用时，固定待测架空绝缘导线的过程包括：将固定螺栓22拧松，使待测架空绝缘导线进入电缆固定环21的环内，进入后，拧紧固定螺栓22，通过3个固定螺栓22之间的夹紧力将待测架空绝缘导线固定在所述电缆固定环21的环内。

电缆固定机构对标准架空裸导线或者待测架空绝缘导线进行固定，使导线在后续的测量时保持稳定，即防止后续测量时导线发生位移，从而后续测量的准确性。

图3为本申请测量固定环的结构示意图，如图3所示，所述绝缘测量机构3包括测量固定环31，为确保后续测量的准确性，所述电缆固定机构2上电缆固定环21的中轴线与所述绝缘测量机构3上测量固定环31的中轴线共轴设置，即确保整条导线保持水平。所述测量固定环31上均匀设有6个感应探头32，所述感应探头32用于获取标准架空裸导线的基准值v0以及待测架空绝缘导线的测量值vi。应当说明，本领域技术人员可根据实际需要设置感应探头的数量以及其分布，其均属于本申请的保护范围。当然，感应探头的数量至少两个，且两个感应探头应在电缆固定环上对称分布，才可实现其对导线的测量功能。

具体使用时，感应探头获取标准架空裸导线的基准值v0的过程包括：将感应探头32拧松，使标准架空裸导线进入测量固定环31的环内，进入后，拧紧感应探头32，通过6个感应探头32之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述测量固定环31的环内，同时，6个感应探头32感应标准架空裸导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为标准架空裸导线的基准值v0。当然，在实际使用中，标准架空裸导线的尺寸等数据均可通过生产铭牌获得，因此，可根据生产铭牌上的尺寸数据，调整感应探头的位置，从而获取标准架空裸导线的基准值v0。

具体使用时，感应探头32获取待测架空绝缘导线的测量值vi的过程包括：将感应探头32拧松，使待测架空绝缘导线进入测量固定环31的环内，进入后，拧紧感应探头32，通过6个感应探头32之间的夹紧力将待测架空绝缘导线固定在所述测量固定环31的环内，同时，6个感应探头32感应待测架空绝缘导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为待测架空绝缘导线的测量值vi。

所述架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括数据处理终端4，所述数据处理终端4与所述绝缘测量机构3的感应探头32有线连接，即所述绝缘测量机构3的感应探头32通过数据导线6将基准值v0与测量值vi传送给数据处理终端4。

所述数据处理终端4接收基准值v0与测量值vi，并根据接收的数据，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。本实例中，所述数据处理终端包括数据接收模块、数据计算模块以及数据存储模块，其中，数据接收模块接收绝缘测量机构的感应探头测量通过数据导线传送的基准值v0与测量值vi；数据计算模块根据基准值v0与测量值vi，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度；数据存储模块存储基准值v0、测量值vi以及绝缘层厚度。

另外，数据处理终端还包括显示模块与打印模块，其中，显示模块用于显示检测以及计算的数据，打印模块用于将检测与计算的数据进行打印。

所述架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括电源模块5，所述用于电源模块5向架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置中的其他组件提供电能，例如，向测量固定环31的感应探头32提供电能。

图4为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置的另一个实施例的结构示意图，如图4所示，架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置包括支撑套管1b，支撑套管1b上设有3个电缆固定机构2与2个绝缘测量机构3。应当说明，本领域技术人员可根据实际需要设置电缆固定机构与绝缘测量机构的数量，其均属于本申请的保护范围。本实例中，所述支撑套管、所述电缆固定机构的电缆固定环以及所述绝缘测量机构的测量固定环具有相同的直径，确保上述三者的中轴线共轴设置，进而确保测试时整条导线保持水平。

本实例中，电缆固定机构与绝缘测量机构的分布情况为：每两个相邻的电缆固定机构之间的中心位置设置绝缘测量机构。当然，在确保电缆固定机构均匀分布在所述绝缘测量机构的两侧的情况下，本领域技术人员可根据实际需要，在支撑底座上选择电缆固定机构与绝缘测量机构的适宜布局方式，其均属于本申请的保护范围。

另外，本实例中，所述支撑套管1b与电缆固定机构2通过轴承(图中未画出)连接，使用时，电缆固定机构可进行旋转，从而选择固定在导线的不同位置处。所述支撑套管与绝缘测量机构通过轴承连接，使用时，电缆固定机构可进行旋转，从而选择测量导线的不同位置。

本实例中，电缆固定环21与测量固定环31的结构与上一实施例中的相似，在此将不进行赘述。

本实例中，架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括数据处理终端，所述数据处理终端与所述绝缘测量机构的感应探头无线连接，即所述绝缘测量机构的感应探头通过无线发送模块将基准值v0与测量值vi传送给数据处理终端。

数据处理终端的其他部分与上一实施例中的相似，在此将不进行赘述。

架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置还包括电源模块，其与上一实施例中的相似，在此将不进行赘述。

对应于上述的架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置，本申请还提供一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法。本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法包括：

s100：确定标准架空裸导线在绝缘测量机构3的测量固定环31上的基准值v0，并将确定的基准值v0发送至数据处理终端4，其中，所述标准架空裸导线为待测架空绝缘导线未进行绝缘化时的导线。

其中，确定标准架空裸导线在绝缘测量机构3的测量固定环31上的基准值v0的过程具体包括：

s110：拧松固定螺栓22与感应探头32，取一段标准架空裸导线，将标准架空裸导线穿入所有电缆固定环21与测量固定环31的环内，

s120：拧紧固定螺栓22，通过3个固定螺栓22之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述测量固定环31的环内；

s130：拧紧感应探头32，通过6个感应探头32之间的夹紧力将标准架空裸导线固定在所述测量固定环31的环内；

s140：6个感应探头32感应标准架空裸导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为标准架空裸导线的基准值v0。

当然，在实际使用中，标准架空裸导线的尺寸等数据均可通过生产铭牌获得，因此，可根据生产铭牌上的尺寸数据，调整感应探头32的位置，从而获取标准架空裸导线的基准值v0。

s200：利用电缆固定机构2上的电缆固定环21与固定螺栓22，将待测架空绝缘导线进行固定。

本实例中，其固定过程具体包括：

s210：拧松固定螺栓22与感应探头32，取一段待测架空绝缘导线7，将待测架空绝缘导线7穿入所有电缆固定环21与测量固定环31的环内；

s220：拧紧固定螺栓22，通过3个固定螺栓22之间的夹紧力将待测架空绝缘导线固定在所述测量固定环31的环内。

s300：利用绝缘测量机构3上的测量固定环31与感应探头32，测量待测架空绝缘导线的测量值vi，并将确定的测量值vi发送至数据处理终端4。

其中，测量待测架空绝缘导线在绝缘测量机构3的测量固定环31上的测量值vi的过程具体包括：

s310：拧紧感应探头32，通过6个感应探头32之间的夹紧力将待测架空绝缘导线固定在所述测量固定环31的环内；

s320：6个感应探头32感应待测架空绝缘导线此刻的位置数值，感应的位置数值即为待测架空绝缘导线的测量值vi。

在实际测量待测架空绝缘导线的测量值vi时，常在待测架空绝缘导线上选择多个测量位置，获得多个位置的测量值vi，从而解决因涂敷不均造成的测量误差较大的问题。另外，针对待测架空绝缘导线上的同一位置，也可通过旋转待测架空绝缘导线或旋转绝缘测量机构获得多个测量值vi，从而进一步确保测量结果的准确性。例如，在待测架空绝缘导线的同一位置，旋转待测架空绝缘导线或旋转绝缘测量机构，使绝缘测量机构上的感应探头旋转一定角度，例如60°。当然，本领域技术人员可根据实际需要，调整感应探头的旋转角度和旋转次数，其均属于本申请的保护范围。

s400：接收基准值v0与测量值vi，并根据接收的基准值v0与测量值vi，由公式v＝vi-v0，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。

本申请中，计算的计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度，具体包括，计算待测架空绝缘导线上不同位置绝缘层的平均值vave、最大值vmax、最小值vmin和绝缘偏心度δ，其中，绝缘偏心度δ的计算公式为：δ＝[1-(vmax-vmin)/vmax]*100％。

以下将通过以的实例，说明测量待测架空绝缘导线的绝缘层厚度具体过程。本实例中，测量前对10米截面为lgj-70mm²裸导线进行绝缘涂敷2米。

将lgj-70mm²裸导线部分放入装置支撑套管b1中，拧紧固定机构的固定螺栓，将标准架空裸导线固定，然后，拧紧测量装置的感应探头，此时数据处理终端读取感应探头的感应数据，即为基准值v0＝0mm；

调整导线在测量装置中的位置，将有涂敷绝缘层的导线移至装置套管中，然后，拧紧固定机构的固定螺栓与测量装置的感应探头，此时数据处理终端读取感应探头的第一次的感应数据，即为第一次的测量值v1，每个测量将同时获得6个感应探头的测量值，图5为本申请架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置使用中状态图，

旋转支撑套管b1或导线，对一个导线切面进行6次测量，测试采样数据和计算结果见表1。

表1测试采样数据和计算结果

根据表1中的数据，计算出绝缘涂敷导线上一个切面的绝缘层平均厚度为2.51mm、最大厚度2.55mm、最小厚度2.43mm、绝缘偏心度4.7％，由于绝缘偏心度小于10％，因此，绝缘厚度和偏心度满足电缆技术规范要求。

本申请提供了一种架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法，该装置包括电缆固定机构与绝缘测量机构，其中，所述绝缘测量机构包括测量固定环，所述电缆固定机构上电缆固定环的中轴线与所述绝缘测量机构上测量固定环的中轴线共轴设置；所述测量固定环上设有至少两个感应探头，所述感应探头用于获取标准架空裸导线的基准值v0或者待测架空绝缘导线的测量值vi；根据获取标准架空裸导线的基准值v0与待测架空绝缘导线的测量值vi，计算待测架空绝缘导线的绝缘层厚度。

采用本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法进行层厚度检测时，无需切取的检测样片，因此，解决绝缘层较难从导线内芯上剥离或者仍有部分绝缘材料残留在导线内上，从而影响测量结果的准确性的问题。另外，采用本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测方法进行层厚度检测时，可测量待测架空绝缘导线上的多个位置上的绝缘厚度，从而解决了因涂敷不均造成的测量误差较大的问题。本申请的架空绝缘导线绝缘层厚度检测装置与方法，结构简单，造价低廉，使用过程简便、易操作，且准确率高，便于广泛推广使用。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。