一种电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法与流程

本发明涉及电缆中间接头安装界面压力测量的技术领域，更具体地，涉及一种电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法。

背景技术

高压电缆中间接头在电缆线路中扮演着重要的角色，是电力输电系统最薄弱的环节和运行故障的典型部位，其安装界面压力合格是保证电缆能够正常运行的关键。如果接头的界面压力不够，就会导致电缆接头沿面放电故障，甚至酿成爆炸等严重安全事故。故如何对高压电缆中间接头安装界面压力的进行测量分析变得尤为重要。

目前，国内对该界面压力的试验测量研究比较少，更多的是采用仿真计算的方式在理论上进行模拟仿真，或者是用间接的手段获取界面压力。国外有工作者采用内置的传感器的方法，将传感器置于某一固定的位置，探究界面压力随温度、电流等因素的变化。然而，高压电缆中间接头结构复杂，在轴向上不同位置接触面材料和尺寸存在差异，界面压力也相应地改变，只测量其中一个点不能反映接触界面的整体情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法，将压力传感器布置于不同的界面处，并设计引线的走线，使大量测量点既能满足实验的目的，又不杂乱。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法，所述电缆设有电缆本体绝缘层，所述预制式中间接头包括应力锥、中间接头绝缘层、屏蔽管以及外屏蔽层，所述外屏蔽层、电缆本体绝缘层套设于应力锥的内侧，所述中间接头绝缘层套设于电缆本体绝缘层外侧，所述屏蔽管设于中间接头绝缘层和电缆本体绝缘层之间；所述测量方法包括以下步骤：

s1.基于中间接头在不同的轴向位置接触面材料和尺寸的不同，在中间接头的轴向上选取n个位置的横切面作为测量切面；

s2.基于中间接头自身重力的影响和重复组实验的考虑，在同一横切面上选取多个位置作为压力测量点；

s3.基于对照的目的，n个位置的测量切面上相应位置的压力测量点设置在同一轴向线上；

s4.在压力测量点处布置压力传感器，所述压力传感器位于所述轴线上；

s5.汇聚及引出传感器引线，将传感器引线与数据采集系统连接，实时测量界面压力。

本发明的电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法，针对电缆预制式中间接头界面压力存在轴向分布的情况，将压力传感器设置在不同的界面处，并设计传感器引线的走线，使大量的压力测量点既能满足实验的目的，又不杂乱。本发明能够全面地反应中间接头界面的压力信息，为分析界面压力的分布规律及影响因素提供重要的实验支撑。

优选地，步骤s1中，轴向上选取的位置为4个。由于中间接头和电缆本体各部位组成结构及材料不尽相同，并且与电缆本体接触的位置以及接触方式彼此之间存在差异，故不同部位的界面压力会有所不同。本发明在各类压力测量位置取横切面，选取的位置分别位于电缆中间接头不同结构及材料的交界面，用于测量中间接头各结构与电缆本体之间不同位置的压力，以更加全面地得到整个电缆中间接头部位的压力信息。

优选地，轴向上选取的位置包括应力锥与外屏蔽层界面中部、应力锥与电缆本体绝缘层界面中部、中间接头绝缘层与电缆本体绝缘层界面中部以及电缆本体绝缘层与屏蔽管界面中部。本发明根据接触情况选取所述位置，优选为上述四种接触位置，但不局限于此。

优选地，步骤s2中，同一横切面上设有三个压力测量点，所述压力测量点分别设于横切面的十二点位置处、六点位置处以及九点位置处。由于九点位置处与三点位置对称相等，只设置其中一个位置，符合重复实验原则，以减少由于各种因素导致测量中可能出现的偶然误差；另外，电缆中间接头本身存在重力，通过本设置测量可以检测顶部和底部界面压力是否存在明显差异。

优选地，步骤s3中不同横切面上相应位置处的压力测量点连接形成三条测量轴线。

优选地，步骤s4中，各测量切面上布置的压力传感器为类型不同的界面压力传感器。本发明的压力传感器优选为内置的薄膜压片的形式，能够保证测量的准确度且能够避免压力传感器对中间接头结构的破坏。

优选地，步骤s5中，所述传感器引线布置于引线通道中，所述引线通道设于电缆本体绝缘层上。引线通道的设置在尽量少地破坏电缆本体结构的前提下将传感器引线引出接至数据采集系统，测量界面压力。

优选地，所述引线通道的横截面为方形，所述方形的长为2mm~4mm，宽为2mm~4mm。方形引线通道便于加工，节约加工成本。

优选地，所述引线通道包括垂直连通设置的第一引线通道以及第二引线通道，所述第一引线通道的一端设于压力测量点处，所述第二引线通道布置于电缆本体的轴向线上。传感器引线自压力测量点处作拐角后引出，第二引线通道布置在轴向线上，能够避免电缆本体绝缘层结构的过多破坏；同一轴向线上的传感器引线汇总放置在同一第二引线通道中，捆扎在一起避免松散掉落；最后将传感器引线接到对应的数据采集系统上，实现界面压力的测量。

优选地，第二引线通道与压力传感器所在测量轴线之间的距离为3mm~7mm，所述传感器引线的自由端伸出第二引线通道的长度不小于10cm。这样设置方便引线的布置并方便连接到外界的数据采集系统上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法，针对电缆预制式中间接头界面压力存在轴向分布的情况，将压力传感器设置在不同的界面处，并设计传感器引线的走线，使大量的压力测量点既能满足实验的目的，又不杂乱，且能够全面地反应中间接头界面的压力信息，为分析界面压力的分布规律及影响因素提供重要的实验支撑。

附图说明

图1为本发明的压力传感器在中间接头处轴向上位置设置的结构示意图。

图2为同一横切面上压力传感器位置布置的结构示意图。

图3为引线布置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图3所示为本发明的电缆预制式中间接头界面压力轴向分布测量方法的第一实施例，电缆设有电缆本体绝缘层1，预制式中间接头包括应力锥2、中间接头绝缘层3、屏蔽管4以及外屏蔽层5，外屏蔽层5、电缆本体绝缘层1套设于应力锥2的内侧，中间接头绝缘层3套设于电缆本体绝缘层1外侧，屏蔽管4设于中间接头绝缘层3和电缆本体绝缘层1之间；测量方法包括以下步骤：

s1.基于中间接头在不同的轴向位置接触面材料和尺寸的不同，在中间接头的轴向上选取n个位置的横切面作为测量切面；

s2.基于中间接头自身重力的影响和重复组实验的考虑，在同一横切面上选取多个位置作为压力测量点；

s3.基于对照的目的，n个位置的测量切面上相应位置的压力测量点设置在同一轴向线上；

s4.在压力测量点处布置压力传感器，压力传感器位于轴线上；

s5.汇聚及引出传感器引线，将传感器引线与数据采集系统连接，实时测量界面压力。

本发明在实施时，针对电缆预制式中间接头界面压力存在轴向分布的情况，将压力传感器设置在不同的界面处，并设计传感器引线的走线，使大量的压力测量点既能满足实验的目的，又不杂乱。本发明能够全面地反应中间接头界面的压力信息，为分析界面压力的分布规律及影响因素提供重要的实验支撑。

由于中间接头和电缆本体各部位组成结构及材料不尽相同，并且与电缆本体接触的位置以及接触方式彼此之间存在差异，故不同部位的界面压力会有所不同。本实施例在选取的位置为4个，分别为：应力锥2与外屏蔽层5界面中部、应力锥2与电缆本体绝缘层1界面中部、中间接头绝缘层3与电缆本体绝缘层1界面中部以及电缆本体绝缘层1与屏蔽管4界面中部，能够测量中间接头各结构与电缆本体之间不同位置的压力，以更加全面地得到整个电缆中间接头部位的压力信息。

步骤s2中，同一横切面上设有三个压力测量点，压力测量点分别设于横切面的十二点位置处、六点位置处以及九点位置处，分别对应图2示6、7、8三个位置。由于九点位置处与三点位置对称相等，只设置其中一个位置，符合重复实验原则，以减少由于各种因素导致测量中可能出现的偶然误差；另外，电缆中间接头本身存在重力，通过本设置测量可以检测顶部和底部界面压力是否存在明显差异。相应地，步骤s3中不同横切面上相应位置处的压力测量点连接形成三条测量轴线11；各测量切面上布置的压力传感器为类型不同的界面压力传感器；本实施例的压力传感器优选为内置的薄膜压片的形式，能够保证测量的准确度且能够避免压力传感器对中间接头结构的破坏。

步骤s5中，传感器引线布置于引线通道中，引线通道设于电缆本体绝缘层上，在尽量少地破坏电缆本体结构的前提下将传感器引线引出接至数据采集系统，测量界面压力。其中，引线通道包括垂直连通设置的第一引线通道9以及第二引线通道10，第一引线通道9的一端设于压力测量点处，第二引线通道10布置于电缆本体的轴向线上；传感器引线自压力测量点处作拐角后引出，第二引线通道10布置在轴向线上，能够避免电缆本体绝缘层结构的过多破坏；同一轴向线上的传感器引线汇总放置在同一第二引线通道10中，捆扎在一起避免松散掉落；最后将传感器引线接到对应的数据采集系统上，实现界面压力的测量。第二引线通道10与压力传感器所在测量轴线11之间的距离为3mm~7mm，传感器引线的自由端伸出第二引线通道10的长度不小于10cm，方便引线的布置并方便连接到外界的数据采集系统上。为便于引线通道的加工和节约加工成本，本实施例中引线通道的横截面为方形，方形的长为2mm~4mm，宽为2mm~4mm。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。