高压电缆接头接地线带电修复装置的制作方法

文档序号:15018915发布日期:2018-07-25 00:14阅读:488来源:国知局

本实用新型涉及电缆领域,具体涉及高压电缆接头接地线带电修复装置。



背景技术:

国内110kV、220kV单芯电缆的金属护层一般采用交叉互联双端接地或单端接地的运行方式。正常情况下电缆金属护层对地只有几十伏的感应电压,但一旦接地系统遭到破坏,金属护层对地电压就会升到很危险的数值。感应电压过高不仅会危害人身安全,还会造成绝缘层击穿,甚至会击穿外护套绝缘或引发电缆线路运行事故。

当高压电缆交叉互联线被盗而外护套完全失去接地之后,电缆金属护层上的悬浮电压将会上升到电缆外护套工频耐压值容许值之上,这种情况下,悬浮电压将导致外护套被击穿或护层保护器烧毁。

对高压电缆接头接地线采用停电修复的方式进行搭接,将进一步造成附带经济损失。而要实现高压电缆接头接地线带电修复作业,必须先把被破坏的电缆接头接地线临时可靠接地,让危险的悬浮高电位降为可安全作业的地电位。

如果电缆在无法实现有效良好接地,在电缆的接地点处会有长期的放电存在,或悬浮电压经外电极爬电连通到最近的金属支架或固定金具上,进行放电。而长期放电可能导致火灾,进而会导致电网重大经济损失。

现有的高压电缆带电修复作业中,采用液压钳固定并接地受损电缆,其操作方式为:将液压钳的夹持部固定住电缆,然后摇动液压钳的操作把手,使液压钳的驱动部(活塞)前行,直至位于活塞上的刺针插入电缆的芯线中,以对电缆进行直接接地作业。

通过这种带电修复装置进行高压电缆带电修复作业,虽然接地后电缆上的悬浮电压会消失,但是电缆金属护层高悬浮电位的直接接地会出现放电电弧,产生电弧的不合理的接地瞬间会对作业人员的人身安全造成严重的威胁,会烧伤操作人员、烧损相关设备,甚至产生火灾,这种修复方法以及采用的修复装置无法实现电缆的可靠搭接。同时在接地时以及搭接过程中,均没有对同轴接地电缆的电压进行检测,工作人员无法及时了解其电压值,具有极大的安全隐患。



技术实现要素:

本实用新型目的在于提供高压电缆接头接地线带电修复装置,解决现有的高压电缆带电修复作业中,电缆直接接地会出现放电电弧的问题。因此本实用新型设计出提供高压电缆接头接地线带电修复装置,在采用头座为弯钩形的液压钳的基础上,设置相关部件、结构,以防止电缆接地时出现放电电弧。

本实用新型设计的高压电缆接头接地线带电修复装置,修复装置用于使待修复的高压电缆的悬浮电位降到地电位,并使待修复的电缆可靠接地,防止接地时产生火花,且不妨碍被切端的修复工作,并保证检修人员在带电修复过程中的人身安全。同时,本实用新型的带电修复主要针对的是电缆接地线和交叉互联线被盗的情况。偷盗者主要是在靠近电缆接头的位置,将接地线或交叉互联线剪断,电缆上被破坏后留下的断面具有较高的悬浮电位。

本实用新型通过下述技术方案实现:

高压电缆接头接地线带电修复装置,包括接地针刺装置,所述接地针刺装置的驱动装置驱动位于其驱动部的刺针向其夹持部移动,在所述刺针和接地之间设置有接地系统,所述接地系统包括数显阻容分压器、高压真空接触器和连接导线,所述分压器和接触器并联后其一端通过连接导线与刺针电连接,其另一端接地;在接地针刺装置上远离刺针的一端设置有绝缘杆,所述绝缘杆的轴线平行于刺针的轴线,其一端与液压腔体连接;

夹持部固定待维修电缆同轴接地线,驱动装置驱动刺针向其夹持部,当刺针插入电缆的芯线时,电缆依次通过连接导线和接触器接地。

当刺针刺入同轴接地电缆中后,可以实现连接导线与同轴接地电缆的芯线、外皮可靠接触。

首先,实际操作中,受到破坏的同轴接地电缆存在很高的悬浮电位,高电压直接接地很可能会出现电弧放电,电弧很可能会烧坏电缆内部绝缘层,同时可能会对作业人员的安全造成威胁,而高压真空接触器串联在刺针和接地点之间,接触器的真空灭弧室以及毫秒级的合闸时间完全克服了接地时会出现的放电电弧的危害隐患,避免了操作人员被烧伤、相关设备被烧损以及火灾的产生。

同时,由于电缆金属护层的较高悬浮电位是带电修复作业过程中的最大危险点,作业的整个过程中需要一直监控电缆接地线的电位值,而数显阻容分压器和高压真空接触器并联后接在同轴接地电缆与接地点之间,数显阻容分压器不仅能在电缆的搭接作业前测量被破坏接地电缆的对地悬浮电压,还能在本发明设计出的带电修复装置这个临时接地系统安装完成后,监测同轴接地电缆对地电压值,以保证工作人员的安全。

同轴接地电缆被破坏的端部是被剪短的齐面,并且带有数千伏的对地感应电压,普通的接地线无法挂接,而且同轴接地电缆外绝缘护层很坚固,要实现中间导电芯和外屏蔽金属导电层同时可靠接地,需要一种有力而且能够可靠接触同轴接地电缆内外导电部分的装置。本实用新型设计出的修复装置,不但实现带电修复装置与同轴接地电缆内外导电部分的可靠搭接,同时采用的液压钳可以使针刺结构接触上后不会出现松动现象,从而保证电缆修复过程中作业人员的人身安全。该液压钳可以实现被剪断后的电缆在修复作业工程中始终可靠接地,并且不妨碍被切端的修复工作。

进一步地,所述接地针刺装置为液压钳,所述驱动部为所述液压钳的活塞,所述夹持部为弯钩,所述刺针安装在液压钳的活塞上,刺针的针尖朝向所述弯钩的内凹面。

采用弯钩作为夹持部,便于在电缆的接地作业中,能直接将本实用新型通过弯钩挂设在电缆上,提高本实用新型操作的方便性,无需准确定位电缆即能将夹持部固定住电缆。

进一步地,在所述弯钩的内凹面上设置有卡位槽,所述卡位槽的延伸轴线与刺针的轴线垂直相交,且卡位槽的横截面为等腰梯形,其上底位于卡位槽的槽底。

刺针的轴线与卡位槽的横截面的中心线同轴。

在所述卡位槽的槽壁中设置有防滑橡胶层。

优选地,弯钩挂设在电缆上时,卡位槽的槽壁以及槽底均与电缆的外壁接触,且卡位槽的槽壁以及槽底均与电缆的外壁相切,继而提高电缆位于卡位槽中的稳定性。

防滑橡胶层的设置增大了头座与电缆之间的摩擦力,便于液压钳的弯钩形头座稳定地挂于待接地的同轴接地电缆上,并稳定地固定住电缆。

优选地,刺针的轴线与卡位槽的横截面的中心线同轴,便于刺针刺入电缆时,卡位槽槽壁上受力均匀对称,且卡位槽的槽底受到的来自刺针刺入的力度最大。

进一步地,在所述刺针和活塞之间设置有固定台,所述固定台的一端与活塞连接,固定台的另一端设置有安装孔,所述刺针的一端插入安装孔中,在固定台的侧壁上设置有与安装孔连通的通孔,所述连接导线上远离分压器的一端插入通孔中,且连接导线的芯线与刺针焊接或者接触。

刺针通过固定台固定在活塞上,便于刺针的拆卸安装。

进一步地,当连接导线的芯线与刺针接触时,还包括内螺套,在所述固定台上设置有外螺纹筒,所述外螺纹筒的轴线与通孔的轴线重合,外螺纹筒的一端与固定台连接,在所述连接导线的侧壁上靠近固定台的一端套接有安装环,所述内螺套套设在连接导线上,且其螺纹孔的一端通过弹簧止位环与安装环卡接,内螺套能相对安装环独立转动,内螺套的螺纹孔的另一端与外螺纹筒螺纹连接。

通过设置外螺纹筒等相关部件和结构,不仅便于对针尖受损的刺针进行更换,还提高了刺针与连接导线之间电连接的稳定性,防止刺针与连接导线存在间隙而导致电缆接地无法顺利的情况出现。

进一步地,在所述安装环的侧壁上设置有环形槽Ⅰ,所述环形槽Ⅰ的轴线与安装环的轴线重合,在内螺套的螺纹孔上远离外螺纹筒的孔壁上设置有环形槽Ⅱ,所述环形槽Ⅱ的轴线与内螺套的轴线重合,所述弹簧止位环的内壁与环形槽Ⅰ的槽底接触,弹簧止位环的外壁与环形槽Ⅱ的槽底接触。

优选地,弹簧止位环上设置有缺口,以使弹簧止位环的横截面为优弧形状。

弹簧止位环上设置有缺口,便于提高内螺套通过弹簧止位环与安装环卡接的安装效率和便利性。

进一步地,在所述连接导线与刺针接触的一端设置有配合槽,所述配合槽的横截面为半圆形或者劣弧形,且其半径与刺针上插入安装孔一端的外径一致。

配合槽的设置,增大了刺针与连接导线芯线之间的接触面,进一步地提高了刺针与连接导线之间电连接的稳定性。

进一步地,在所述安装孔的孔底设置有缓冲弹簧,所述弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧,其伸缩方向平行于安装孔的轴线,其一端与安装孔的孔底连接,其另一端与刺针接触。

当刺针的尖端插入金属屏蔽层以及插入电缆的芯线时,由于金属屏蔽层以及电缆的芯线硬度大,刺针尖端承受的阻力较大,同时由于刺针前进的速度不便于控制,因此当刺针前端阻力过大时,会对刺针的尖端造成损伤,增加换针频率;为了避免上述情况产生,在安装孔的孔底设置缓冲弹簧,当刺针前端阻力过大时,刺针向缓冲弹簧移动,以对尖端承受较大阻力的刺针进行缓冲,保护刺针的尖端质量,降低换针频率。

优选地,刺针材料采用钨金属。

进一步地,所述绝缘杆的长度为0.5m-3m。

本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,高压真空接触器串联在刺针和接地点之间,接触器的真空灭弧室以及毫秒级的合闸时间完全克服了接地时会出现的放电电弧的危害隐患,避免了操作人员被烧伤、相关设备被烧损以及火灾的产生;

2、本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,由于电缆金属护层的较高悬浮电位是带电修复作业过程中的最大危险点,作业的整个过程中需要一直监控电缆接地线的电位值,而数显阻容分压器和高压真空接触器并联后接在同轴接地电缆与接地点之间,数显阻容分压器不仅能在电缆的搭接作业前测量被破坏接地电缆的对地悬浮电压,还能在本实用新型设计出的带电修复装置这个临时接地系统安装完成后,监测同轴接地电缆对地电压值,以保证工作人员的安全;

3、本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,通过设置外螺纹筒等相关部件和结构,不仅便于对针尖受损的刺针进行更换,还提高了刺针与连接导线之间电连接的稳定性,防止刺针与连接导线存在间隙而导致电缆接地无法顺利的情况出现;

4、本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,当刺针的尖端插入金属屏蔽层以及插入电缆的芯线时,由于金属屏蔽层以及电缆的芯线硬度大,刺针尖端承受的阻力较大,同时由于刺针前进的速度不便于控制,因此当刺针前端阻力过大时,会对刺针的尖端造成损伤,增加换针频率;为了避免上述情况产生,在安装孔的孔底设置缓冲弹簧,当刺针前端阻力过大时,刺针向缓冲弹簧移动,以对尖端承受较大阻力的刺针进行缓冲,保护刺针的尖端质量,降低换针频率;

5、本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,防滑橡胶层的设置增大了头座与电缆之间的摩擦力,便于液压钳的弯钩形头座稳定地挂于待接地的同轴接地电缆上,并稳定地固定住电缆。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的电路示意图;

图3为图1中的局部放大图;

图4为固定台与连接导线之间的连接示意图;

图5为图4的剖视图;

图6为固定台的结构示意图;

图7为安装环与连接导线之间的位置关系图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-地针刺装置,2-夹持部,3-液压腔体,4-驱动部,5-刺针,6-分压器,7-接触器,8-连接导线,9-固定台,10-绝缘杆,11-安装孔,12-外螺纹筒,13-安装环,14-内螺套,15-弹簧止位环,16-环形槽Ⅰ,17-配合槽,18-缓冲弹簧,19-防滑橡胶层,20-电缆,21-螺栓,22-操作把手。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,包括接地针刺装置1,所述接地针刺装置1的驱动装置驱动位于其驱动部4的刺针5向其夹持部2移动,在所述刺针5和接地之间设置有接地系统,所述接地系统包括数显阻容分压器6、高压真空接触器7和连接导线8,所述分压器6和接触器7并联后其一端通过连接导线8与刺针5电连接,其另一端接地;在接地针刺装置1上远离刺针5的一端设置有绝缘杆10,所述绝缘杆10的轴线平行于刺针5的轴线,其一端与液压腔体3连接;

夹持部2固定待维修电缆同轴接地线,驱动装置驱动刺针5向其夹持部2,当刺针5插入电缆的芯线时,电缆依次通过连接导线8和接触器7接地。

同轴接地电缆的接地方式为:

先手握绝缘杆10,移动接地针刺装置1,通过接地针刺装置1的夹持部2固定待接地的同轴接地电缆20上,起到固定电缆20的作用,并定位电缆20上的待刺点;

再启动接地针刺装置1,使驱动装置驱动位于其驱动部4的刺针向电缆20移动,直至刺针5刺入电缆20的电缆芯中,以完成电缆20的接地,当刺针5刺入同轴接地电缆20中后,可以实现连接导线8与同轴接地电缆20的芯线、外皮可靠接触;当液压钳1为手动液压钳时,需要摇动手动液压钳的操作把手来推紧活塞4,且在刺入电缆20时,液压钳1的卸压阀处于关闭状态,退出刺针5时,打开液压钳1的卸压阀;当液压钳1为电动液压钳时,仅按动电动液压钳的启动开关即可。

首先,实际操作中,受到破坏的同轴接地电缆20存在很高的悬浮电位,高电压直接接地很可能会出现电弧放电,电弧很可能会烧坏电缆内部绝缘层,同时可能会对作业人员的安全造成威胁,而高压真空接触器7串联在刺针5和接地点之间,接触器7的真空灭弧室以及毫秒级的合闸时间完全克服了接地时会出现的放电电弧的危害隐患,避免了操作人员被烧伤、相关设备被烧损以及火灾的产生。

同时,由于数显阻容分压器6和高压真空接触器7并联后接在同轴接地电缆20与接地点之间,数显阻容分压器6不仅能在电缆20的搭接作业前测量被破坏接地电缆的对地悬浮电压,还能在本实用新型设计出的带电修复装置这个临时接地系统安装完成后,监测同轴接地电缆对地电压值,以保证工作人员的安全。

优选地,本实用新型选用一种便携式数显阻容分压器,例如FRC系列分压器。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上,对接地针刺装置1以及其夹持部2作出进一步说明。

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,所述接地针刺装置1为液压钳,所述驱动部4为所述液压钳的活塞,所述夹持部2为弯钩,所述刺针5安装在液压钳的活塞上,刺针5的针尖朝向所述弯钩的内凹面。

采用弯钩作为夹持部2,便于在电缆20的接地作业中,能直接将本实用新型通过弯钩挂设在电缆20上,提高本实用新型操作的方便性,无需准确定位电缆20即能将夹持部固定住电缆20。

进一步地,在所述弯钩的内凹面上设置有卡位槽23,所述卡位槽23的延伸轴线与刺针5的轴线垂直相交,且卡位槽23的横截面为等腰梯形,其上底位于卡位槽23的槽底;

刺针5的轴线与卡位槽23的横截面的中心线同轴。所述卡位槽23的槽壁中设置有防滑橡胶层19。

优选地,弯钩挂设在电缆20上时,卡位槽23的槽壁以及槽底均与电缆20的外壁接触,且卡位槽23的槽壁以及槽底均与电缆20的外壁相切,继而提高电缆20位于卡位槽23中的稳定性。

进一步地,刺针5的轴线与卡位槽23的横截面的中心线同轴,便于刺针5刺入电缆20时,卡位槽23槽壁上受力均匀对称,且卡位槽23的槽底受到的来自刺针5刺入的力度最大。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上,对刺针5的安装作出进一步说明。

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,在所述刺针5和驱动部4之间设置有固定台9,所述固定台9的一端与驱动部4连接,固定台9的另一端设置有安装孔11,所述刺针5的一端插入安装孔11中,在固定台9的侧壁上设置有与安装孔11连通的通孔,所述连接导线8上远离分压器6的一端插入通孔中,且连接导线8的芯线与刺针5焊接或者接触。

刺针5通过固定台9固定在驱动部4上,便于刺针5的拆卸安装。

连接导线8的芯线与刺针5之间的焊接可采用锡焊,在连接导线8芯线的末端设置一个锡块,然后将其插入通孔中,并与刺针5接触,然后加热刺针5或者固定台9,以使锡融化,继而将接导线8的芯线与刺针5焊接。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上,对连接导线8的芯线与刺针5接触时的结构作出进一步说明。

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,当连接导线8的芯线与刺针5接触时,还包括内螺套14,在所述固定台9上设置有外螺纹筒12,所述外螺纹筒12的轴线与通孔的轴线重合,外螺纹筒12的一端与固定台9连接,在所述连接导线8的侧壁上靠近固定台9的一端套接有安装环13,所述内螺套14套设在连接导线8上,且其螺纹孔的一端通过弹簧止位环15与安装环13卡接,内螺套14能相对安装环13独立转动,内螺套14的螺纹孔的另一端与外螺纹筒12螺纹连接。

当连接导线8的芯线与刺针5接触时,连接导线8的安装方法为:

先将连接导线8插入外螺纹筒12中,然后旋转内螺套14,以使内螺套14与外螺纹筒12螺纹连接,直至连接导线8穿过通孔后与位于安装孔11中的刺针5接触,并压紧在刺针5的侧壁上,以使刺针5与连接导线8稳定地电连接。

通过设置外螺纹筒12等相关部件和结构,不仅便于对针尖受损的刺针5进行更换,还提高了刺针5与连接导线8之间电连接的稳定性,防止刺针5与连接导线8存在间隙而导致电缆接地无法顺利的情况出现。

进一步地,在所述安装环13的侧壁上设置有环形槽Ⅰ16,所述环形槽Ⅰ16的轴线与安装环13的轴线重合,在内螺套14的螺纹孔上远离外螺纹筒12的孔壁上设置有环形槽Ⅱ,所述环形槽Ⅱ的轴线与内螺套14的轴线重合,所述弹簧止位环15的内壁与环形槽Ⅰ16的槽底接触,弹簧止位环15的外壁与环形槽Ⅱ的槽底接触。

优选地,弹簧止位环15上设置有缺口,以使弹簧止位环15的横截面为优弧形状。

弹簧止位环15上设置有缺口,便于提高内螺套14通过弹簧止位环15与安装环13卡接的安装效率和便利性。

实施例5

本实施例是在实施例3-4的基础上,对连接导线8与刺针5之间的结构作出进一步说明。

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,在所述连接导线8与刺针5接触的一端设置有配合槽17,所述配合槽17的横截面为半圆形或者劣弧形,且其半径与刺针5上插入安装孔11一端的外径一致。

配合槽17的设置,增大了刺针5与连接导线8芯线之间的接触面,进一步地提高了刺针5与连接导线8之间电连接的稳定性。

进一步地,在所述安装孔11的孔底设置有缓冲弹簧18,所述弹簧18为圆柱螺旋压缩弹簧,其伸缩方向平行于安装孔11的轴线,其一端与安装孔11的孔底连接,其另一端与刺针5接触。

当刺针5的尖端插入金属屏蔽层以及插入电缆20的芯线时,由于金属屏蔽层以及电缆20的芯线硬度大,刺针5尖端承受的阻力较大,同时由于刺针5前进的速度不便于控制,因此当刺针5前端阻力过大时,会对刺针5的尖端造成损伤,增加换针频率;为了避免上述情况产生,在安装孔11的孔底设置缓冲弹簧18,当刺针5前端阻力过大时,刺针5向缓冲弹簧18移动,以对尖端承受较大阻力的刺针5进行缓冲,保护刺针5的尖端质量,降低换针频率。

实施例6

本实施例是在实施例1的基础上,对绝缘杆10作出进一步说明。

如图1-图7所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,优选地,所述绝缘杆10的长度为1m。

实施例7

本实施例是在实施例1的基础上,对连接导线8的固定作出进一步说明。

如图1所示,本实用新型高压电缆接头接地线带电修复装置,还包括螺栓21,在所述头座2的侧壁上靠近液压腔体的一端设置有螺纹孔,所述螺栓21与螺纹孔螺纹连接,且连接导线8穿过螺栓21的头部和头座2之间,同时旋转螺栓21,将连接导线8固定在螺栓21的头部和头座2之间。

螺栓21的设置将连接导线8固定住,防止连接导线8随意延伸而影响刺针5刺入电缆20。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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