适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置的制作方法

1.本实用新型属于保护环装置领域，尤其是涉及一种适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置。


背景技术：

2.等温松弛电流法是近年发展的电力电缆绝缘状态评估的一种新方法，相对于现有绝缘电阻、介质损耗角、局部放电和耐压等检测，其施加电场远低于运行电场，因此具有非破坏性的优势。等温松弛电流法的检测原理简单，其通过电缆终端的高压端(线芯)施加一定时间的直流极化电压后，测量短路去极化过程的电流(即等温松弛电流)，并通过对电流中松弛类型类型和数量极的比对分析，实现对电缆的老化程度及内部缺陷进行判断。国内外已有很多机构都开展了此检测方法和技术开展了研究，在电力电缆领域已有了初步应用。但受限于实际电力电缆安装环境的限制，目前该方法主要还停留在实验室层面，针对现场采样后的电缆段做分析。
3.现场电缆绝缘的松弛电流测量相对实验室检测要困难的多，其中最大的问题就是电缆绝缘层之外的外部电流叠加干扰。通过对现场电缆检测分析可知，外部电流叠加干扰主要有两大类，一类是现场的外部电磁干扰，其与检测线路发生电磁耦合后，在检测线路中形成不同频段的干扰电流；另一类是电缆终端伞裙端在电缆高压线芯处施加直流极化电源后，形成的伞裙绝缘沿面干扰电流。前一类的外部电磁干扰一般所处的频段固定，且远高于电缆松弛电流各成分的频率范围，因此可采用硬件低通滤波器和软件数字滤波的结合有效抑制。后一类电缆终端伞裙沿面干扰电流理论上可以通过设置保护环接地线的方式抑制，但受电缆终端伞裙安装工艺影响，但目前在现场采用伞裙终端一侧缠绕一根接地软铜线的简易保护环措施效果并不明显。这些软铜线缠绕简易保护环失效的主要原因是电缆终端伞裙为不规则柱体结构，表面凹凸不平，在直流电场下微米级的表面凹凸通道，即可达到纳安至微安级别的沿面电流干扰。因此，为有效抑制电缆终端伞裙在检测过程中的沿面干扰电流，需要研制出更有效的现场电缆检测保护环装置。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置，以解决现有伞裙终端的简易保护环措施效果不好以及无法有效抑制电缆终端伞裙在检测过程中的沿面干扰电流的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置，包括
7.至少两个半圆形固定腔，两个所述半圆形固定腔对称设置，且两个所述半圆形固定腔中部形成中空环结构，所述半圆形固定腔用于作为分立式圆弧触头组、固定套、梅花形紧固螺丝、电缆终端伞裙、电缆本体的保护腔体；
8.至少一组分立式圆弧触头组，所述分立式圆弧触头组外部套设于所述中空环结构
内部，所述分立式圆弧触头组内部套设于靠近电缆终端伞裙的电缆本体外壁；
9.至少一个固定套，所述固定套安装至所述半圆形固定腔两侧，所述固定套用于固定所述半圆形固定腔；
10.至少一个梅花形紧固螺丝，所述梅花形紧固螺丝一端位于所述半圆形固定腔外部，所述梅花形紧固螺丝另一端穿过所述半圆形固定腔安装至所述分立式圆弧触头组内；所述梅花形紧固螺丝用于固定所述半圆形固定腔和所述分立式圆弧触头组。
11.进一步的，所述半圆形固定腔包括不锈钢半圆形腔和不锈钢固定块，所述不锈钢半圆形腔和所述不锈钢固定块为一体成型结构，所述不锈钢半圆形腔两侧分别设有一个所述不锈钢固定块，所述不锈钢半圆形腔上分别开设有一号螺丝孔、二号螺丝孔，所述一号螺丝孔、所述二号螺丝孔均用于安装所述梅花形紧固螺丝。
12.进一步的，所述一号螺丝孔包括一号外螺丝孔、一号内螺丝孔，所述二号螺丝孔包括二号内螺丝孔、二号外螺丝孔，所述一号外螺丝孔和所述二号外螺丝孔对称设置，所述一号内螺丝孔和所述二号内螺丝孔对称设置。
13.进一步的，两个所述不锈钢半圆形腔上的各4个螺丝孔呈180度对应。
14.进一步的，所述分立式圆弧触组包括4个不锈钢圆弧块，4个所述不锈钢圆弧块构成一组分立式圆弧触头组，每个所述不锈钢圆弧块上均开设有至少一个定位孔。
15.进一步的，所述定位孔开设于所述不锈钢圆弧块中心处。
16.进一步的，所述固定套为长方体结构，所述固定套中部开设有中心开槽，所述固定套通过所述中心开槽套设于所述不锈钢固定块外部。
17.进一步的，所述固定套的材质为不锈钢块。
18.进一步的，所述梅花形紧固螺丝采用m4梅花螺丝。
19.进一步的，所述电缆终端伞裙和所述电缆本体均为现场等温松弛电流待测电缆。
20.相对于现有技术，本实用新型所述的适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置具有以下优势：
21.本实用新型所述的适用于现场电缆等温松弛电流检测的终端伞裙保护环装置，伞裙保护环装置的分立式圆弧触头组由8块分立的金属触头构成，对现场电缆终端伞裙的表面凹凸表面接触适应力强；伞裙保护环装置的分立式圆弧触头通过旋转进入半圆形固定腔的梅花形紧固螺丝定位和挤压，可在圆弧触头和伞裙表面形成一定的机械压力，消除伞裙表面微小的凹凸空隙；装置结构简单，安装方便，可在电力配电网现场实现快速的组装和拆解。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例所述的整体结构剖视示意图；
24.图2为本实用新型实施例所述的单个半圆形固定腔示意图；
25.图3为本实用新型实施例所述的两个半圆形固定腔示意图；
26.图4为本实用新型实施例所述的分立式圆弧触头组示意图；
27.图5为本实用新型实施例所述的固定套示意图；
28.图6为本实用新型实施例所述的现场电缆等温松弛电流测量时终端伞裙处保护环装置的安装和检测回路示意图示意图；
29.图7为本实用新型实施例所述的安装电缆终端伞裙保护环装置前后的检测回路等效电路示意图。
30.附图标记说明：
31.1、半圆形固定腔；1-1、不锈钢半圆形腔；1-2、不锈钢固定块；1-3、一号螺丝孔；1-3-1、一号外螺丝孔；1-3-2、一号内螺丝孔；1-4、二号螺丝孔；1-4-1、二号内螺丝孔；1-4-2、二号外螺丝孔；2、分立式圆弧触头组；2-1、不锈钢圆弧块；2-2、定位孔；3、固定套；3-1、中心开槽；4、梅花形紧固螺丝；5、电缆终端伞裙；6、电缆本体；7、电缆高压端；8、电缆接地引线；9、测试系统。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
36.如图1至图7所示，本技术可通过保护环装置内置的两组分立式圆孤触头与电缆终端伞裙的机械坚固，实现保护环与伞裙的紧密接触，从面抑制松弛电流测量过程中伞裙沿面电流的叠加干扰，实现电缆绝缘松弛电流的精确测量。
37.本保护环装置适用于现场电力电缆松弛电流检测过程中电缆终端伞裙表面沿面松弛电流干扰电流的抑制，现场电缆终端伞裙保护环装置由两个半圆形固定腔1、两组分立式圆弧触头2、两个固定套3和8个梅花形紧固螺丝4等构成，通过各部件的组合实现对终端伞裙的闭环紧固，形成一个密闭的等电位点。
38.下面结合附图1-5对本实用新型专利进行详细描述。
39.按照实现的功能，现场电缆终端伞裙保护环装置由半圆形固定腔1、分立式圆弧触头组2、固定套3、梅花形紧固螺丝4、电缆终端伞裙5和电缆本体6，共6个部件构成。
40.半圆形固定腔1具体结构如图2所示，由不锈钢半圆形腔1-1和不锈钢固定块1-2构成，其中半圆形腔1-1上共有4个特定角度和间距位置的m4螺丝孔，在使用时由两个半圆形固定腔配套使用，其组合方式如图3所示，两半圆形固定腔上的各4个螺丝孔呈180度对应。
41.分立式圆弧触组2具体结构如图4所示，由不锈钢圆弧块2-1和定位孔2-2构成，其中四块不锈钢圆弧块2-1为构成一组分立式圆弧触头组，安装时共二组分立式圆弧触头组；定位孔2-2尺寸为ф4.5，位于不锈钢圆弧块2-1的中心。
42.固定套3具体结构如图5所示，由中心开槽3-1的不锈钢块构成，安装时共二个固定套。
43.梅花形紧固螺丝4采用m4梅花螺丝，安装时共8个。
44.电缆终端伞裙5和电缆本体6为现场等温松弛电流待测电缆。
45.下面结合附图6-7对本实用新型专利在现场的应用详细描述：
46.图6所示为现场电缆等温松弛电流测量时终端伞裙处保护环装置的安装和检测回路示意图，由6个部分构成：电缆高压端7、电缆终端伞裙5、保护环装置(图中的标号a)，电缆接地引线8、电缆本体6和测试系统9。
47.现场电缆检测时，对于三芯外护套的电缆终端，可将保护环装置安装在电缆终端伞裙5的末端，对三相电缆进行整体的保护。安装顺序以图1的示意图陈述如下：
48.第一步：将图1中的两块半圆形固定腔1按螺丝孔呈180度对应组合成对，套于电缆伞裙末端；然后两块半圆形固定腔1的固定块插入两个固定套3中，实现固定；
49.第二步：将图1中半圆形固定腔1和电缆终端伞裙5之间插入第一组分立式圆弧触头组；
50.第三步：将图1中梅花形紧固螺丝4从半圆形固定腔1的螺丝孔外侧向内拧入，并插入分立式圆弧触头组的定位孔中。
51.第四步：通过图1中梅花形紧固螺丝4向半圆形固定腔1内旋转，实现分立式圆弧触头组2向电缆终端伞裙5的移动。为消除电缆终端伞裙5表面凹凸导致的界面接触间隙，需通过旋转梅花形紧固螺丝4的方式，对分立式圆弧触头组2施加足够的压力，以实现电缆终端伞裙5表面的紧密接触。
52.第五步：为防止检测过程终端伞裙沿面电流从第一组分立式圆弧触头组2的四个接触头间隙中流过，通过半圆形固定腔1中的位置螺丝孔安装第二组分立式圆弧触头组2，完成对第一组分立式圆弧触头组2间隙的封闭。
53.安装完成后，如图6所示：通过金属导线将保护环安装与检测系统6的地电位相接。另外，保护环装置应距离电缆接地引线8约30mm的距离，以防止伞裙沿面电流分流至电流表。
54.测试系统9由高压源hv、电流表a和保护电阻r1和r2构成，主要用于对电缆本体6的绝缘层极化和松弛电流测量。
55.安装电缆终端伞裙保护环装置前后的检测回路等效电路如图7所示，未加保护环装置前，伞裙沿面泄露电流将和电缆绝缘层松弛电流叠加后注入电流表，导致检测结果的误差。采用保护环装置后，伞裙沿面泄露电流在保护环装置的安装位置直接流回检测系统的地电位，并不流经电流表，因此不会和电缆绝缘层松弛电流叠加，形成外部干扰。
56.本技术具有如下优点：
57.伞裙保护环装置的分立式圆弧触头组由8块分立的金属触头构成，对现场电缆终端伞裙的表面凹凸表面接触适应力强；
58.伞裙保护环装置的分立式圆弧触头通过旋转进入半圆形固定腔的梅花形紧固螺丝定位和挤压，可在圆弧触头和伞裙表面形成一定的机械压力，消除伞裙表面微小的凹凸空隙。
59.装置结构简单，安装方便，可在电力配电网现场实现快速的组装和拆解。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。