电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置的制作方法

本实用新型涉及输电线路安全领域，特别是涉及一种电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置。

背景技术：

现有的高压输电线路中多采用交联聚乙烯护套电力电缆，当交联聚乙烯电缆线路发生短路、绝缘老化或其他外力作用等原因造成击穿故障后，常用的处理方法是：将故障段电缆切弃，并使用中间接线盒将切断的电缆连接起来。对于中间接线盒的选择，冷缩式中间接头因其绝缘可靠、密封性好、安装方便、安全可靠等诸多优点，成为最为理想的中间接头。电缆冷缩中间接头利用橡胶“弹性记忆”的特性，采用先进的扩张技术，将制造好的电缆终端胶件在弹性范围内预先撑开，套入塑料支撑条；安装时，只需抽去塑料支撑条，电缆终端橡胶件就会迅速收缩抱紧在电缆上。在实际应用时，电缆附件的护套管、分支套、密封管等全部是冷缩产品，确保了交联聚乙烯电缆线路较好的密封性。

随着冷缩中间接头在交联聚乙烯电缆线路，尤其在10kV交联聚乙烯电缆线路中的广泛应用，由于中间接头冷缩管硅橡胶与交联聚乙烯构成的绝缘界面发生放电而导致输电线路故障的情况也频繁发生，其中，冷缩管界面压力不足是故障发生的主要原因之一。因此，对冷缩管界面压力进行计算与测量成为预防这一故障发生的首要手段。

目前传统的冷缩管界面压力的测量装置多使用铝管贴应变片，来对冷缩中间接头的界面压力进行测量，但是，由于用于测量的铝管模型与电缆的实际接头结构不尽相同，导致测量结果误差较大，无法起到预防配电网输电线路故障的作用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的冷缩中间接头界面压力的测量装置的测量结果 误差较大的技术问题，提供一种电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置。

一种电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，包括：多个压力传感器、信号采集器和数据处理器；

所述压力传感器预埋于电缆冷缩中间接头的冷缩管起始侧的交联聚乙烯绝缘表面，对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位，且各个压力传感器之间等距离地设于同一圆周内，所述压力传感器的输出端与所述信号采集器连接；其中，所述冷缩管冷缩于对应的电缆段接头位置处；

所述信号采集器在电缆正常运行过程中实时读取压力传感器产生的电信号，并将所述电信号传输至数据处理器；

所述数据处理器输出电缆冷缩中间接头的界面压力值。

上述电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，通过预埋于电缆冷缩中间接头的冷缩管起始侧的交联聚乙烯绝缘表面且对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位的压力传感器感应电缆冷缩中间接头所受的界面压力，并通过信号采集器在电缆正常运行过程中实时读取上述压力传感器产生的电信号，再利用所述数据处理器输出电缆冷缩中间接头的界面压力值。通过上述技术方案，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置实现了对电缆冷缩中间接头界面压力的直接测量，避免了间接测量带来的误差，有效地提高了测量结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置的结构示意图；

图2为利用本实用新型的一个实施例的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置分别对5个不同试品进行界面压力测量得到的压力-时间变化曲线图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1所示，图1为本实用新型的一个实施例的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置的结构示意图，包括：多个压力传感器100、信号采集器200和数据处理器300；

所述压力传感器100预埋于电缆冷缩中间接头的冷缩管起始侧的交联聚乙烯绝缘表面，对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位，且各个压力传感器100之间等距离地设于同一圆周内，所述压力传感器100的输出端与所述信号采集器200连接；其中，所述冷缩管冷缩于对应的电缆段接头位置处；

所述信号采集器200在电缆正常运行过程中实时读取压力传感器100产生的电信号，并将所述电信号传输至数据处理器300；

所述数据处理器300输出电缆冷缩中间接头的界面压力值。

上述电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，通过预埋于电缆冷缩中间接头的冷缩管起始侧的交联聚乙烯绝缘表面且对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位的压力传感器100感应电缆冷缩中间接头所受的界面压力，并通过信号采集器200在电缆正常运行过程中实时读取上述压力传感器100产生的电信号，再利用数据处理器300输出电缆冷缩中间接头的界面压力值。通过上述技术方案，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置实现了对电缆冷缩中间接头界面压力的直接测量，避免了间接测量带来的误差，有效地提高了测量结果的准确性。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述数据处理器300为根据所述电信号和预设的电信号与压力值之间的对应关系，计算得到电缆冷缩中间接头的界面压力值的处理器。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述压力传感器100预埋于冷缩中间接头的冷缩管的内应力锥和外应力锥之间的轴向位置处。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述压力传感器100预埋于冷缩中间接头的冷缩管的内应力锥和外应力锥之间的轴向中点位置处。

在上述实施例中，利用预埋于电缆冷缩中间接头冷缩管的内应力锥和外应力锥之间的轴向中点位置处的压力传感器100直接感应电缆冷缩中间接头所受的界面压力，使得感应得到的电信号能够更真实地反映电缆冷缩中间接头所受的界面压力；通过将压力传感器100预埋于电缆冷缩中间接头冷缩管的内应力锥和外应力锥之间的轴向中点位置处，使压力传感器能够均匀地感应电缆冷缩接头所受的界面压力，使得压力传感器感应的界面压力更准确，有效地提高了测量结果的准确性。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述冷缩管的内应力锥为冷缩管的半导体电极。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述冷缩管的外应力锥为冷缩管的应力控制层。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述压力传感器100为薄膜压力传感器。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述压力传感器100为电阻式压力传感器。

在上述实施例中，通过采用电阻式压力传感器感应电缆冷缩中间接头的界面压力，信息采集器200在电缆正常运行过程中实时读取电阻式压力传感器产生的电阻信号，并将所述电阻信号传输至数据处理器300；所述数据处理器300根据预设的电阻信号与压力值之间的对应关系，计算得到电缆冷缩中间接头的界面压力值。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，所述压力传感器100的厚度为0～0.5mm，传感区域半径为5～12mm，传输长度不小于100mm。

在实际应用中，可以根据所测量的电缆冷缩中间接头的具体尺寸选择不同参数的压力传感器，在同等条件下，压力传感器的厚度越薄，压力传感器感应到的电信号误差越小，数据处理器测量得到的界面压力值也就越精确，有效地提高了测量结果的准确性。

在其中一个实施例中，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装 置，还包括：用于制作所述冷缩中间接头的平台。

在本实施例中，为了制作电缆冷缩中间接头，首先应对用于制作中间接头的2个电缆段进行预处理，即，按照中间接头制作步骤，对电缆段一端进行剥切，露出线芯5cm用于两段电缆的压接，之后为了部署传感器时能够将传感器平整放置，将外半导电层剥离30cm，露出绝缘，并用酒精纸擦拭干净。

之后再将相同尺寸的电缆段线芯对齐，使用压接管压接，并确保连接后的整段电缆无弯曲。为避免抽冷缩管芯绳使传感区域偏移与折损，传感器部署于冷缩起始侧的交联聚乙烯绝缘表面，对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位。在本实施例中，每个接头中共使用三个传感器，三个传感器相互等距离地位于同一圆周上，以减小电缆弯曲偏心而带来的误差。需要说明的是，压力传感器的数量可以根据电缆段的具体尺寸进行增减。

在利用本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置进行测量前，先要将电缆冷缩中间接头的冷缩管冷缩于对应的电缆段接头位置，且冷缩管冷缩起始位置压在传感器输出侧，并使两个输出端子能够露出。之后将输出端子与信号采集器相连，信号采集器将数据传输至电脑终端，完成界面压力数据采集。为了保证能够本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置测得稳定的界面压力值，可以在电缆冷缩中间接头安装0小时、5小时、10小时后分别进行压力数据采集，每组数据采集时，使用测试软件以0.03次/s的频率记录10秒内的测量结果，以尽可能地消除随机干扰引起的误差。

为了对比测量结果，可以利用本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置同时对多个电缆冷缩中间接头界面压力进行测量。

下面以5个冷缩管试品为例，为了消除偏心等可能带来的误差，每个接头每个时间点测量的压力取三个传感器的平均值，最终得到5个不同试品的压力-时间变化曲线如图2所示。图2为利用本实用新型的一个实施例的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置分别对5个不同试品进行界面压力测量得到的压力-时间变化曲线图。图2的压力-时间变化曲线中的纵坐标表示压力轴Pressure(kg)，横坐标代表时间轴Time(h)。

上述电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置，通过预埋于电缆冷缩中间接 头的冷缩管起始侧的交联聚乙烯绝缘表面且对应于冷缩管抽芯后硅橡胶与交联聚乙烯界面的中间部位的压力传感器感应电缆冷缩中间接头所受的界面压力，并通过信号采集器在电缆正常运行过程中实时读取上述压力传感器产生的电信号，再利用所述数据处理器输出电缆冷缩中间接头的界面压力值。通过上述技术方案，本实用新型的电缆冷缩中间接头界面压力的测量装置实现了对电缆冷缩中间接头界面压力的直接测量，避免了间接测量带来的误差，有效地提高了测量结果的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。