电缆线芯除湿设备的制作方法

本发明属于电力生产行业，具体涉及一种电缆现场施工、抢修等情况时使用的电缆线芯除湿设备。

背景技术：

目前中压（20/10kv）电力电缆及其附件在现场进行施工敷设、抢修等工作时，特别在江南、华南等地表常年积水的地区，经常会由于电缆断口密封不严、本体破损、通道积水、空气湿度大等原因，造成电缆进水或者线芯内水汽湿度超标。一旦发生这类情况，当电缆运行后，在内部电场和水汽的作用下，电缆绝缘会产生电场爬电“水树”，“水树”会侵蚀绝缘，降低绝缘性能，最终导致电缆击穿，严重影响电缆的使用寿命和供电可靠性。

目前处理电缆进水，若电缆进水段不长，一般是倒立电缆让水自然流出，或者直接将进水段电缆锯掉两种方式。这两种处理方法“简单粗暴”，往往不能彻底地处理干净进水段，很多水渍会残留在线芯细缝中，排水效果不理想；而且锯掉进水段也造成了电缆材料的浪费，经济型较差。

若线芯没有明显进水，只是湿度过大，工程现场会采用真空抽气机持续向外抽取受潮线芯内的潮湿气体，或者用充气机向线芯内充入高压气体，利用高压气体流动来带走线芯的内部水汽。这两类方法是目前使用范围最广的电缆除潮方法。但是单纯地靠常温空气流动除湿，耗时较长，而且除湿最终效果也与现场空气湿度有关。如果将充入气体改成干燥的纯氮气，能提高电缆线芯除湿效率，但是除湿成本将大幅上升。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种既能快速、高效地去除线芯内水汽，又能降低除湿成本的电缆线芯除湿设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电缆线芯除湿设备，用于对电缆进行除湿作业，所述电缆线芯除湿设备包括形成进气气路的进气系统、用于形成出气气路的出气系统；

所述进气系统包括用于过滤和干燥其中气体的进气干燥过滤装置、用于加热其中气体的进气加热装置、用于控制所述进气气路通断的进气开合器；所述进气干燥过滤装置的进气口与外界相通而构成空气入口，所述进气干燥过滤装置的出气口与所述进气加热装置的进气口相连接，所述进气加热装置的出气口与所述进气开合器的进气口相连接，所述进气开合器的出气口与所述电缆的线芯的第一端相密封连接；

所述出气系统包括用于抽气的真空抽气机，所述真空抽气机的进气口与所述电缆的线芯的第二端相密封连接，所述真空抽气机的出气口构成空气出口。

优选的，所述进气干燥过滤装置包括依次设置的用于过滤气体而除去其中杂质的除尘净化层、设置有可再生活性干燥剂而用于干燥气体而除去其中水分的干燥层、用于暂存气体的储气罐，所述进气干燥过滤装置的进气口与所述除尘净化层相连通，所述进气干燥过滤装置的出气口与所述储气罐相连通。

优选的，所述储气罐中设置有检测其中气体湿度的气体湿度检测器。

优选的，所述加热装置包括加热仓、设置于所述加热仓上的若干个加热电阻、用于检测所述加热仓内气体温度并产生温度控制信号的温度控制器、与所述温度控制器相连接并根据所述温度控制信号而控制所述加热电阻是否工作的温控继电器。

优选的，所述进气开合器包括开合继电器、设置于所述进气气路上并由所述开合继电器控制的开合器。

优选的，所述电缆线芯除湿设备还包括用于实现所述进气开合器的出气口与所述电缆的线芯的第一端的密封连接和用于实现所述电缆的线芯的第二端与所述真空抽气机的进气口的密封连接的热缩封口连接件。

优选的，所述电缆线芯除湿设备还包括气体转换器，所述气体转换器包括n+1路一端相连通的气体导管，所述进气开合器的出气口与所述电缆的n根线芯的第一端之间、所述电缆的n根线芯的第二端与所述真空抽气机的进气口之间均通过所述气体转换器实现连接；设置于所述进气开合器的出气口与所述电缆的n根线芯的第一端之间的所述气体转换器的n+1路气体导管分别与所述进气开合器的出气口、所述电缆的n根线芯的第一端相连接，设置于所述电缆的n根线芯的第二端与所述真空抽气机的进气口之间的所述气体转换器的n+1路气体导管分别与所述电缆的n根线芯的第二端、所述真空抽气机的进气口相连接；n为大于1的正整数。

优选的，所述气体转换器与所述电缆的n根线芯的第一端之间、所述电缆的n根线芯的第二端与所述气体转换器之间均通过热缩封口连接件相密封连接。

优选的，所述气体转换器的每路所述气体导管上分别设置有操作阀。

优选的，所述进气气路、所述出气气路上分别设置有空气湿度检测器。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的电缆线芯除湿设备为选用真空抽气机在出气鍴抽气，在进气端设置进气干燥过滤装置和进气加热装置的设备，能够快速对电缆进行除湿，能够减少除湿效果受现场空气湿度的影响，且无需额外的干燥氮气，降低了除湿成本。

附图说明

附图1为本发明的实施例一的原理示意图。

附图2为本发明中进气干燥过滤装置的示意图。

附图3为本发明中进气加热装置的示意图。

附图4为本发明中进气开合器的示意图。

附图5为本发明的实施例二的示意图。

附图6为本发明的实施例二中气体转换器的示意图。

以上附图中：1、进气干燥过滤装置；11、除尘净化层；12、干燥层；13、储气罐；14、压力表；2、进气加热装置；21、加热仓；22、加热电阻；23、温度控制器；24、温控继电器；3、进气开合器；31、开合继电器；32、开合器；4、热缩封口连接件；5、空气湿度检测器；6、温度显示器；7、气体转换器；71、气体导管；72、操作阀；8、真空抽气机；9、空气入口；10、空气出口；11、电缆的线芯。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于对单线芯11的电缆进行除湿作业的电缆线芯除湿设备，包括形成进气气路的进气系统和用于形成出气气路的出气系统。

进气系统包括进气干燥过滤装置1、进气加热装置2、进气开合器3。进气干燥过滤装置1的进气口与外界相通而构成空气入口9，进气干燥过滤装置1的出气口与进气加热装置2的进气口相连接，进气加热装置2的出气口与进气开合器3的进气口相连接，进气开合器3的出气口与电缆的线芯11的第一端相密封连接。出气系统包括用于抽气的真空抽气机8，真空抽气机8的进气口与电缆的线芯11的第二端相密封连接，真空抽气机8的出气口构成空气出口10。

进气干燥过滤装置1用于过滤和干燥其中的气体。如附图2所示，进气干燥过滤装置1包括依次设置的用于通过过滤网或其他部件来过滤气体而除去其中粉尘等杂质的除尘净化层11、设置有可再生活性干燥剂而用于干燥气体而除去其中水分的干燥层12、用于暂存气体的储气罐13。进气干燥过滤装置1的进气口与除尘净化层11相连通，进气干燥过滤装置1的出气口与储气罐13相连通。除尘净化层11还可以进一步细分为除尘层和净化层，二者所能够清除的粉尘粒径不同，除尘层先将较大颗粒的粉尘去除而实现初步除尘，净化层再将较小颗粒的粉尘去除而实现二次除尘。储气罐13中设置有检测其中气体湿度的气体湿度检测器。还可以在该进气干燥过滤装置1的出气口，即储气罐13的出气口处设置一检测气体压力的压力表14。

进气加热装置2用于加热其中气体。如附图3所示，加热装置包括加热仓21、设置于加热仓21上的若干个加热电阻22、用于检测加热仓21内气体温度并产生温度控制信号的温度控制器23、与温度控制器23相连接并根据温度控制信号而控制加热电阻22是否工作的温控继电器24。

进气开合器3用于控制进气气路通断。如附图4所示，进气开合器3包括开合继电器31、设置于进气气路上并由开合继电器31控制的开合器32。

该电缆线芯除湿设备还包括两个热缩封口连接件4，两个热缩封口连接件4分别用于实现进气开合器3的出气口与电缆的线芯11的第一端的密封连接和用于实现电缆的线芯11的第二端与真空抽气机8的进气口的密封连接。

进气气路、出气气路上还可以分别设置有空气湿度检测器5，并在进气气路上、进气加热装置2的下游设置温度显示器6来实时显示加热后气体的温度。

当应用以上方案对电缆进行除湿时，启动真空抽气机8抽气，外界空气先经过进气干燥过滤装置1的过滤和干燥，再经过进气加热装置2的加热，在进气开合器3开启时进入电缆中流通并被真空抽气机8抽出，从而带走电缆内水分，实现除湿功能。

以上方案中：

1、真空抽气机8的选择

目前应用最多的电缆除潮机有真空充气机和真空抽气机8，经过资料查阅和现场施工经验论证，发现真空抽气机8的适用性要优于真空充气机，原因如下：

高压交联电缆绝缘在生产过程中进入硫化管时是处于高气压状态，生产完成后绝缘处于正常气压状态。若往线芯11内部充气，那么电缆绝缘内部将因气体的进入而呈高压状态。如果气压过高，将导致绝缘层在高压交联过程中产生的微小气孔膨大，使得绝缘层产生微小裂痕，部分微小裂痕有可能在竣工试验时发生击穿，为后期电缆运行埋下隐患。

2、进气干燥过滤装置1的设计

在真空抽气机8对受潮的电缆线芯11进行抽气时，需要流入大量的外部空气，这时需要先对空气进行除尘和净化，然后再干燥，因此设计了前述进气干燥过滤装置1。进气干燥过滤装置1为依序机械连接的除尘净化层11、干燥层12，外界空气首先进入除尘净化层11，来滤除空气中灰尘等杂质，这样可以防止将灰尘或其他不利于电缆的物质带到电缆内部，影响电缆的正常使用。经过净化的空气进入干燥层12，进行干燥，干燥层12中充填有循环再生式活性干燥剂。这种可循环再生式活性干燥剂是一种环保的可循环再利用的干燥剂，可把空气湿度降到5%以下。储气罐13内有一个气体湿度检测器，当空气未干燥到要求的湿度时，通过添加、更换干燥剂对进气进行加强干燥处理，直到检测到空气湿度符合要求。由于电缆长度长，通气道小的特性，采用干燥气体进行干燥时，该干燥气体在电缆另一端的真空抽气机8的压力下进入电缆，将干燥气体完全充分的作用在整条电缆内，达到干燥电缆进水受潮部分的最佳技术效果。气体经过干燥处理层干燥后，在真空抽气机8的作用下，干燥气体可达到0-6公斤压力。

3、气管与电缆的热缩连接

中压电力电缆通常较长，线芯11都是采用紧压型结构，线芯11间隙很小，外界高压干燥气体若不借助于密封套将无法充分充入电缆，而且中压电缆型号不同，线芯11（含绝缘层）截面差异较大，因此设计进气开合器3的出气口所连接气管通过热缩封口方式的热缩封口连接件4与电缆线芯11相密封连接，电缆线芯11与真空抽气机8的进气口所连接的气管也通过热缩封口方式的热缩封口连接件4相密封连接。

4、进气加热装置2的设计

本方案中的进气加热装置2通过电阻加热，利用温控继电器24的导通和开断控制加热电阻22的启停，进而控制进气的温度。该进气加热装置2的设计，使得本方案可广泛运用于多种工作环境。

5、进气开合器3

电缆线芯11内部的气隙通道并不是一个光滑通路，电缆线芯11绝缘层内壁的纹路随着线芯11铜丝的缠绕方向分布。电缆线芯11内部间隙较大的空间，向线芯11内部充入气体后气流在这些空间内流通较快，这些空间称为线芯11内部的气流主通路；线芯11内部一些空气间隙较小的空间，向线芯11内部充入气体后气流在这些流通较小较慢，这些空间称为线芯11内部的气流副通路。主通路的气流流速较副通路要快，所以主通路的气压相对副通路而言是负压。干燥空气流快速通过主通路时能较快地带走主通路上的水汽，但是副通路却因为气流较小、空气流动缓慢，导致这部分空间的水汽干燥效率相对较低，从而导致电缆线芯11整体的水汽干燥整体效率不满足要求。

本方案中设计进气开合器3，通过开合继电器31的按一定规律地导通与关断控制气流的流通。在开合继电器31的开合下，线芯11内部的空气流时而流动、时而关闭，那么主通路和副通路的空气气压关系也发生相应变化。空气流通时主通路的气压要低，开合继电器31开断时主通路的气压和副通路的气压相同，线芯11内部气压的变化使得主通路与副通路的气体交换加快。在气流开断时，副通路的高气压迫使副通路的气体向低气压的主通路流动，使得残留在副通路间隙中的水汽向主通路流动；这些水汽又在气流导通后随着干燥的气体通过主通路排出，加快线芯11的干燥效率。

实施例二：当待除湿的电缆线芯11为n（n为大于1的正整数）根时，采用本实施例的方案。以下以n=3为例进行说明。

如附图5所示，除了实施例一中所包括的组成部分外，本实施例中的电缆线芯除湿设备还包括气体转换器7，进气开合器3的出气口与电缆的n根线芯11的第一端之间、电缆的n根线芯11的第二端与真空抽气机8的进气口之间均通过气体转换器7实现连接。如附图6所示，气体转换器7包括n+1路一端相连通的气体导管71，且气体转换器7的每路气体导管71上分别设置有操作阀72来控制其通断。对于设置于进气开合器3的出气口与电缆的n根线芯11的第一端之间的气体转换器7，其n+1路气体导管71分别与进气开合器3的出气口、电缆的n根线芯11的第一端相连接。而对于设置于电缆的n根线芯11的第二端与真空抽气机8的进气口之间的气体转换器7，其n+1路气体导管71分别与电缆的n根线芯11的第二端、真空抽气机8的进气口相连接。气体转换器7与电缆的n根线芯11的第一端之间、电缆的n根线芯11的第二端与气体转换器7之间均通过热缩封口连接件4相密封连接。

在本实施例中，由于针对三线芯11电缆进行除湿，因此其中的气体转换器7为一进三出型气体转换器7或三进一出型气体转换器7。使用该气体转换器7后，便可提高电缆线芯除湿设备的使用效率和灵活性，方便同时处理多条电缆线芯11的进水问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。