一种柔性的电缆附件防爆装置及安装方法与流程

本发明涉及电缆附件防爆领域，具体涉及一种柔性的电缆附件防爆装置及安装方法。

背景技术：

随着中国经济的不断发展，工业与城市居民的用电需求也与日俱增，在此需求的推动下，中国的电力建设快速发展，电网规模不断扩大。然而，从另一方面，电网的不断扩大与日益紧缺的土地资源之间矛盾也越来越突出。同时，为了城市的美观与建设，也对上世纪广泛建设的架空输电线路提出挑战。此外，将输电线路改到地下，避免了线路受环境因素的影响，增加了供电可靠性。因此，将地面输电改到地下，用电缆逐步代替架空输电线路成为很多城市的不二选择。

然而，相比于架空线路，虽然电缆的输电可靠性大幅提升，可是电力事故仍然时而发生，其中，由电缆附件所引发的事故占了相当大的一部分比例。由于电缆附件结构复杂，电场分布不均匀，并且易于受到损伤，会诱发爆炸事故的发生，极易诱发火灾，并且损害到其他服役中的电缆。因此，对于实际电网运行中的电缆，通常都要加装防爆装置，保护周围的电力设备，阻止二次伤害。

目前，广泛使用的电缆防爆盒，多是由金属或者玻璃制造，属于硬质材料。并且需要根据实际电缆附件的尺寸进行制造，一旦制造完成便不能更改，不能完全适应于实际现场与施工过程中可能发生的应急情况，如场地狭小，不易安装或空间不足够容纳电缆附件的尺寸等。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种柔性的电缆附件防爆装置及安装方法，该装置能够变形，减少场地或空间局限性，安装方法简单。

为了达到上述目的，本发明装置采用如下技术方案：

包括能够固定包裹在电缆附件上的柔性充油带，柔性充油带和电缆附件之间设置有散热层；柔性充油带内部含有若干个中空的充油格，充油格内填充有用于阻燃的绝缘油；充油格上均设置有能够密封的充油口。

进一步地，充油格为1～20个；在充油格的个数大于1时，充油格均相互平行且能够环绕在电缆附件上。

进一步地，每个充油格的长度均占柔性充油带宽度的60～80％；充油格的总宽度占柔性充油带长度的60～80％。

进一步地，充油格厚度方向的两侧分别为柔性充油带的第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁的厚度小于第二侧壁的厚度，且柔性充油带包裹在电缆附件上时，第一侧壁贴在电缆附件上；充油口设置在第二侧壁上。

进一步地，第一侧壁的厚度、充油格的高度和第二侧壁的厚度之比为1：(1.5～3)：(1.5～5)。

进一步地，柔性充油带的外侧设置有用于固定柔性充油带的尼龙网。

进一步地，柔性充油带的材质为硅橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶或丁苯橡胶；散热层采用铝箔。

进一步地，绝缘油包括矿物绝缘油、植物绝缘油或合成绝缘油；合成绝缘油包括硅油、聚丁烯、十二烷基苯或二芳基乙烷。

进一步地，充油口上通过螺纹塞进行密封。

本发明安装方法采用如下技术方案：

包括以下步骤：

首先在电缆附件上均匀缠绕一层散热层，散热层的缠绕长度比电缆附件长20％；

然后将充满绝缘油的柔性充油带均匀缠绕至散热层上并固定，完成安装；其中柔性充油带的缠绕长度比散热层的缠绕长度短5％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过设置柔性充油带，柔性充油带内设置中空的充油格，能够充入绝缘油，在柔性充油带充满绝缘油后包裹在电缆附件上，当电缆附件出现故障时爆炸产生巨大的压力，使得靠近电缆附件的柔性充油带侧壁破裂，绝缘油释放后可以将产生的电弧熄灭，避免火灾事故发生；同时本发明中的柔性充油带在爆炸作用下能够产生形变，增加防爆效果；本发明适用范围广，而且柔性充油带能够变形，尤其适用于在狭小环境或形状不规则等特殊部位进行防爆，有效降低场地或空间局限性。

进一步地，本发明中充油格均相互平行，能够根据需要裁取所需尺寸的柔性充油带，使用方便。

进一步地，本发明充油格的长度和总宽度分别占柔性充油带宽度和长度的60～80％，在装入尽可能多的绝缘油的同时保证装置的稳定性。

进一步地，本发明柔性充油带内侧的第一侧壁的厚度小于外侧的第二侧壁的厚度，能够在爆炸瞬间就冲破内部薄层，将绝缘油释放，之后爆炸产生的能量才能作用于第二侧壁，延长作用于第二侧壁的力的时间，同时在第二侧壁的形变作用下，极大降低了爆炸所产生的力，更好地起到防爆作用，防止物体飞溅，甚至能够使爆炸仅在第二侧壁内部进行。

进一步地，本发明通过设置散热层，用于散热。

进一步地，本发明通过采用尼龙网固定柔性充油带，固定均匀稳定。

进一步地，本发明通过设置螺纹塞，方便充入绝缘油且密封稳定。

本发明安装方法简单，且散热层和柔性充油带的长度均大于电缆附件长度，保证防爆效果。

【附图说明】

图1(a)是电缆附件的结构示意图，图1(b)是本发明中散热层缠绕在电缆附件上的结构示意图，图1(c)是本发明中柔性充油带缠绕在散热层上的结构示意图，图1(d)是本发明的结构示意图；

图2(a)是本发明实施例1中柔性充油带的主视图，图2(b)是侧视图，图2(c)是充油口处的局部放大图；

图3(a)是本发明实施例2中柔性充油带的主视图，图3(b)是侧视图；

图4(a)是本发明实施例3中柔性充油带的主视图，图4(b)是侧视图；

图5(a)是本发明实施例4中柔性充油带的主视图，图5(b)是侧视图；

图6是本发明实施例5中柔性充油带的主视图。

其中：1-电缆附件；2-散热层；3-柔性充油带；4-尼龙网；5-充油格；6-螺纹塞。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1(a)至图1(d)，本发明包括能够固定包裹在电缆附件1上的柔性充油带3，柔性充油带3是由橡胶制成的弹性结构，具体材质包括硅橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶或丁苯橡胶。柔性充油带3内部含有若干个中空且相互独立的充油格单元，充油格单元均包括一个充油格5和其左右两侧的侧壁，充油格5内填充有绝缘油；绝缘油包括矿物绝缘油、植物绝缘油或合成绝缘油，合成绝缘油包括硅油、聚丁烯、十二烷基苯或二芳基乙烷等。充油格5上均设置有直径在1.5cm的充油口，可在现场填充绝缘油；充油口上设置螺纹，并与该螺纹配合的螺纹塞6相连，螺纹塞6将充油口密封。柔性充油带3和电缆附件1之间设置有散热层2，散热层2采用铝箔，用于散热。柔性充油带3的外侧设置有用于固定柔性充油带3的尼龙网4。

充油格单元为1～20个；在充油格单元的个数大于1时，充油格5均相互平行且与电缆附件1的轴线相垂直，即柔性充油带3包裹在电缆附件1上时，充油格5环绕在电缆附件1上。

充油格5厚度方向的两侧分别为柔性充油带3的第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁的厚度小于第二侧壁的厚度，且柔性充油带3包裹在电缆附件1上时，第一侧壁贴在电缆附件1上；充油口设置在第二侧壁上。柔性充油带3外侧的第二侧壁较厚，内侧的第一侧壁较薄，第一侧壁的厚度d1、充油格5的高度h和第二侧壁的厚度d2之比为1：(1.5～3)：(1.5～5)，一般第一侧壁的厚度d1为0.6～1cm。

本发明的主要工作过程及原理：

首先在电缆附件1上均匀缠绕一层散热层2，散热层2的缠绕长度比电缆附件1长20％。

之后将充满绝缘油的柔性充油带3均匀缠绕至散热层2上，缠绕时将柔性充油带3较薄的内侧与散热层2接触，柔性充油带3的缠绕长度比电缆附件1上缠绕的散热层2短5％。

最后用尼龙网4将柔性充油带3捆绑至电缆附件1上进行固定，完成安装。

在电缆附件1上均匀缠绕铝箔是用于电缆附件1的散热。当电缆附件1出现故障时，电缆附件1爆炸产生巨大的压力，由于柔性充油带3内侧的第一侧壁较薄，在压力作用下会破裂，此时柔性充油带3内部的绝缘油释放，可以将产生的电弧熄灭，避免火灾事故发生。对于柔性充油带3的防爆原理，主要体现在2个方面。根据冲量定量I＝F×Δt，在冲量一定的情况下，物体所受的力与力的作用时间相关。一方面，本发明中柔性充油带3属于双层结构，外厚内薄，在爆炸瞬间产生的冲击力会将柔性充油带3内部薄层炸破，将绝缘油释放，之后爆炸产生的能量才能作用于柔性充油带3外壁，这相当于增加了力的作用时间，极大降低了爆炸所产生的力。另一方面，不同于金属或者玻璃，由于柔性充油带3的橡胶材质属于弹性体，其具有较好的弹性模量，在爆炸作用下会产生形变，这又从另一方面增加了力的作用时间，降低了柔性充油带3所承受的力，起到防爆作用。

实施例1

防爆装置的安装如图1(a)至图1(d)所示。首先，先在10kV或20kV电压等级的电缆附件1上均匀缠绕一层铝箔，铝箔缠绕长度比电缆附件1长20％。之后将由硅橡胶制成的柔性充油带3充满硅油后，均匀缠绕至电缆附件的铝箔上，柔性充油带3缠绕长度比铝箔缠绕在电缆附件1上的长度少5％。缠绕时将柔性充油带3内侧与电缆接触，当缠绕完毕后，将尼龙网布均匀缠绕在柔性充油带3上，将尼龙网布两侧多余部分扎结在电缆附件1上，完成安装。

柔性充油带3的结构及尺寸如图2(a)至图2(c)所示。柔性充油带3含有一个中空的充油格5，用于硅油的填充。

第一侧壁的厚度d1为0.6cm，充油格5的高度h为1.8cm，第二侧壁的厚度d2为3cm，d1：h：d2＝1：3：5。

充油格5的宽度f2占柔性充油带3长度L1的80％，左侧壁和右侧壁的壁厚f1分别占柔性充油带3长度L1的10％；充油格5的长度f4占柔性充油带3宽度L2的80％，前侧壁和后侧壁的壁厚f3分别占柔性充油带3宽度L2的10％。

实施例2

在实施例1的基础上，对柔性充油带3结构与材质进行优化，橡胶选择乙丙橡胶，绝缘油选择矿物绝缘油。新的柔性充油带3结构如图3(a)和图3(b)所示，其中柔性充油带3上存在着5个充油格单元。

第一侧壁的厚度d1为1cm，充油格5的高度h为1.5cm，第二侧壁的厚度d2为2cm，d1：h：d2＝1：1.5：2。

在充油格单元中，充油格5的宽度f2占柔性充油带3长度L1的12％，左侧壁和右侧壁的壁厚f1分别占柔性充油带3长度L1的4％；充油格5的长度f4占柔性充油带3宽度L2的80％，前侧壁和后侧壁的壁厚f3分别占柔性充油带3宽度L2的10％。

本实施例中，每个充油格5的长度f4均占柔性充油带3宽度L2的80％，充油格5的总宽度占柔性充油带3长度L1的60％。

实施例3

在实施例2的基础上，对柔性充油带3结构与材质进行优化，橡胶选择顺丁橡胶，绝缘油选择植物绝缘油。新的柔性充油带3结构如图4(a)和图4(b)所示，其中柔性充油带3上存在着8个充油格单元，具体尺寸如图所示。

第一侧壁的厚度d1为1cm，充油格5的高度h为1.5cm，第二侧壁的厚度d2为2cm，d1：h：d2＝1：1.5：2。

在充油格单元中，充油格5的宽度f2占柔性充油带3长度L1的8.5％，左侧壁和右侧壁的壁厚f1分别占柔性充油带3长度L1的2％；充油格5的长度f4占柔性充油带3宽度L2的68％，前侧壁和后侧壁的壁厚f3分别占柔性充油带3宽度L2的16％。

本实施例中，每个充油格5的长度f4均占柔性充油带3宽度L2的68％，充油格5的总宽度占柔性充油带3长度L1的68％。

实施例4

针对110kV电压等级的电缆附件1，在实施例3的基础上，对柔性充油带3结构与材质进行优化，橡胶选择氯丁橡胶，绝缘油选择合成绝缘油，如二芳基乙烷。新的柔性充油带3结构如图5(a)和图5(b)所示，其中柔性充油带3上存在着10个充油格单元，具体尺寸如图所示。

第一侧壁的厚度d1为1cm，充油格5的高度h为2.5cm，第二侧壁的厚度d2为1.5cm，d1：h：d2＝1：2.5：1.5。

在充油格单元中，充油格5的宽度f2占柔性充油带3长度L1的7.5％，左侧壁和右侧壁的壁厚f1分别占柔性充油带3长度L1的1.25％；充油格5的长度f4占柔性充油带3宽度L2的70％，前侧壁和后侧壁的壁厚f3分别占柔性充油带3宽度L2的15％。

本实施例中，每个充油格5的长度f4均占柔性充油带3宽度L2的70％，充油格5的总宽度占柔性充油带3长度L1的75％。

实施例5

在实施例4的基础上，对柔性充油带3结构与材质进行优化，橡胶选择丁苯橡胶。新的柔性充油带3结构如图6所示，其中柔性充油带3上存在着20个充油格单元，具体尺寸如图所示。

第一侧壁的厚度d1为1cm，充油格5的高度h为2.5cm，第二侧壁的厚度d2为1.5cm，d1：h：d2＝1：2.5：1.5。

在充油格单元中，充油格5的宽度f2占柔性充油带3长度L1的3％，左侧壁和右侧壁的壁厚f1分别占柔性充油带3长度L1的1％；充油格5的长度f4占柔性充油带3宽度L2的60％，前侧壁和后侧壁的壁厚f3分别占柔性充油带3宽度L2的20％。

本实施例中，每个充油格5的长度f4均占柔性充油带3宽度L2的60％，充油格5的总宽度占柔性充油带3长度L1的60％。

本发明中将柔性充油带3充好绝缘油，随后用铝箔均匀缠绕电缆附件1，之后将柔性充油带3均匀缠绕至电缆附件1的铝箔上，缠绕时将柔性充油带3内侧与铝箔接触，当缠绕完毕后，将柔性充油带3用尼龙网4缠绕固定，完成安装。本发明装置简单，轻便可靠，安装便捷，易于运输和保存，通用性强，适宜大批量制作，可以适应任何类型的电缆附件，尤其适用于在狭小环境和形状不规则的特殊部位进行防爆。