一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置的制作方法

本发明涉及电缆线路安装施工，具体为一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置。

背景技术：

1、电缆随桥梁敷设运行时，通常将电缆固定在桥梁箱梁及平台上，与桥梁刚性连接，因此桥梁上交通载荷等引起的机械振动、位移等都可以传递到电缆线路上。这些振动和位移通常对电缆结构造成较大影响，是电缆线路安全运行的瓶颈。对于大型桥梁一般位移可以达到400mm作用，这样的位移量如不经过处理直接作用在电缆上很可能直接导致电缆拉断或挤压，从而直接导致结构层受损，进而发生故障。对于长距离的桥梁电缆线路通常采用电缆伸缩补偿结构(offset结构)来减少桥梁位移对电缆结构的影响，而对于电缆中间接头通常没有考虑如何降低桥梁位移对接头结构的影响。同时由于电缆中间接头的结构特点，更需要降低其上的机械位移作用，一般对电缆中间接头两端的电缆采取刚性固定的方式，以降低机械位移传递到中间接头结构上。但对于桥梁上的电缆线路来说，由于整体的存在机械振动和位移的影响，因此，将中间接头两端电缆刚性固定的方式不足以解决降低中间结构位移形变的问题。为采取有效减振等措施导致桥梁上的电缆中间接头发生故障的情况时有发生。

2、现有技术中，申请号为cn201420478220.0的中国专利公开了“桥梁用中压电缆长度补偿装置”，通过在电缆上设置柔性吊盘，使桥梁发生位移变化时，电缆在柔性吊盘的作用下可发生移动，保障电缆的正常工作，但是上述方案中无法保证柔性吊盘的使用寿命，若电缆重量较大，需要频繁更换柔性吊盘，由于无法保证电缆哪个位置会发生位移，需要在多处电缆上设置柔性吊盘，同时若电缆接头处发生位移，容易导致电缆拉断或挤压。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，使得在桥梁上敷设安装的电缆中间接头会以一个整体来承受桥梁振动及位移，不会在接头的结构层发生错位位移，从而不会导致电缆中间接头结构的机械疲劳及绝缘损伤等，可以消除作用在电缆中间接头上的机械位移应力作用，从而降低了桥梁电缆线路由于机械振动位移导致的故障，提高了线路运行安全可靠性。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，包括第一电缆、第二电缆和电缆接头，所述电缆接头用以连接所述第一电缆和第二电缆，所述电缆接头的底部设置有限位承载机构，所述限位承载机构包括两个对称设置的承载平台，所述承载平台的顶部安装有接头抱箍和电缆抱箍，所述限位承载机构的底部连接有反向调距机构，所述反向调距机构包括两个反向移动的变距齿轮，所述承载平台底部分别连接对应所述变距齿轮。

4、进一步的，所述限位承载机构还包括对称设置在所述电缆接头两侧的限位架，所述限位架两侧对称开设有限位槽，所述承载平台的两侧分别设置有与所述限位槽滑动连接的限位杆。

5、进一步的，两侧限位架的两端连接有连接板。

6、进一步的，所述承载平台顶部两侧开设有凹槽，所述接头抱箍和电缆抱箍的两侧与所述凹槽通过螺栓连接。

7、进一步的，所述反向调距机构还包括从动齿轮，所述从动齿轮的两侧分别设置有调节齿轮，两侧所述调节齿轮关于所述从动齿轮中心对称，所述从动齿轮分别与两侧所述调节齿轮相互啮合，所述调节齿轮与对应所述变距齿轮相互啮合。

8、进一步的，所述从动齿轮固定连接有主动连杆，所述变距齿轮均铰接有从动连杆，所述主动连杆的两端分别与所述调节齿轮铰接，所述从动连杆的另一端与对应所述调节齿轮铰接。

9、进一步的，所述反向调距机构还包括相互啮合的涡轮和蜗杆，所述从动齿轮的轴心位置固定设置有第一阶梯轴，所述主动连杆与第一阶梯轴固定连接，所述第一阶梯轴的底部固定连接所述涡轮。

10、进一步的，所述变距齿轮的轴心位置固定设置有第二阶梯轴，第二阶梯轴的底部与所述从动连杆铰接，第二阶梯轴的顶部与对应所述承载平台固定连接。

11、进一步的，所述接头抱箍和电缆抱箍内部均设置有橡胶减震垫。

12、进一步的，所述电缆接头上安装有力传感器，所述力传感器外接上位机用于对所述电缆接头上由于机械振动产生的变形量进行监测，所述蜗杆也外接上位机且通过上位机发出的控制信号对两侧所述承载平台的间距进行调节。

13、相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

14、1、本发明分别通过在电缆和电缆接头上设置抱箍以进行整体固定，避免由于机械振动及位移传递到电缆中间接头上对其结构层造成损伤，同时，通过设置反向调距机构，使固定两侧电缆的承载平台可相互远离或靠近，可随着桥梁的振动或位移而进行调整，当桥梁的机械振动传递到电缆及其接头上时，电缆接头及其两端的电缆可以以整体的形式移动，而不是在电缆中间接头本身或两端临近的电缆发生相对位移，进而使电缆接头及两端电缆整体受力，同时电缆接头处也不易发生弯曲折弯，避免电缆的绝缘层发生损坏，保证桥梁的使用安全。

15、2、本发明设置有限位承载机构，在带动两侧电缆移动过程中，承载平台在两边限位架内移动，能够在电缆受到外部力量或环境的影响时，限制电缆的移动范围，防止电缆无序摆动或弯曲过度，从而降低电缆受损的风险，同时防止电缆与其他结构物干涉或碰撞。

技术特征：

1.一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：包括第一电缆(1)、第二电缆(2)和电缆接头(3)，所述电缆接头(3)用以连接所述第一电缆(1)和第二电缆(2)，所述电缆接头(3)的底部设置有限位承载机构(4)，所述限位承载机构(4)包括两个对称设置的承载平台(41)，所述承载平台(41)的顶部安装有接头抱箍(42)和电缆抱箍(43)，所述限位承载机构(4)的底部连接有反向调距机构(5)，所述反向调距机构(5)包括两个反向移动的变距齿轮(51)，所述承载平台(41)底部分别连接对应所述变距齿轮(51)。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述限位承载机构(4)还包括对称设置在所述电缆接头(3)两侧的限位架(44)，所述限位架(44)两侧对称开设有限位槽(45)，所述承载平台(41)的两侧分别设置有与所述限位槽(45)滑动连接的限位杆(46)。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：两侧限位架(44)的两端连接有连接板(47)。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述承载平台(41)顶部两侧开设有凹槽(48)，所述接头抱箍(42)和电缆抱箍(43)的两侧与所述凹槽(48)通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述反向调距机构(5)还包括从动齿轮(52)，所述从动齿轮(52)的两侧分别设置有调节齿轮(53)，两侧所述调节齿轮(53)关于所述从动齿轮(52)中心对称，所述从动齿轮(52)分别与两侧所述调节齿轮(53)相互啮合，所述调节齿轮(53)与对应所述变距齿轮(51)相互啮合。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述从动齿轮(52)固定连接有主动连杆(54)，所述变距齿轮(51)均铰接有从动连杆(55)，所述主动连杆(54)的两端分别与所述调节齿轮(53)铰接，所述从动连杆(55)的另一端与对应所述调节齿轮(53)铰接。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述反向调距机构(5)还包括相互啮合的涡轮(57)和蜗杆(59)，所述从动齿轮(52)的轴心位置固定设置有第一阶梯轴(56)，所述主动连杆(54)与第一阶梯轴(56)固定连接，所述第一阶梯轴(56)的底部固定连接所述涡轮(57)。

8.根据权利要求6所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述变距齿轮(51)的轴心位置固定设置有第二阶梯轴(58)，第二阶梯轴(58)的底部与所述从动连杆(55)铰接，第二阶梯轴(58)的顶部与对应所述承载平台(41)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述接头抱箍(42)和电缆抱箍(43)内部均设置有橡胶减震垫(49)。

10.根据权利要求7所述的一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，其特征在于：所述电缆接头(3)上安装有力传感器，所述力传感器外接上位机用于对所述电缆接头(3)上由于机械振动产生的变形量进行监测，所述蜗杆(59)也外接上位机且通过上位机发出的控制信号对两侧所述承载平台(41)的间距进行调节。

技术总结
本发明公开了一种桥梁环境下的电缆中间接头固定与位移监测装置，包括第一电缆、第二电缆和电缆接头，电缆接头用以连接第一电缆和第二电缆，电缆接头的底部设置有限位承载机构，限位承载机构包括两个对称设置的承载平台，承载平台的顶部安装有接头抱箍和电缆抱箍，限位承载机构的底部连接有反向调距机构，反向调距机构包括两个反向移动的变距齿轮，承载平台底部分别连接对应变距齿轮，本发明使得在桥梁上敷设安装的电缆中间接头会以一个整体来承受桥梁振动及位移，不会在接头的结构层发生错位位移，从而不会导致电缆中间接头结构的机械疲劳及绝缘损伤等，提高了线路运行安全可靠性。

技术研发人员：黄友聪,张振鹏,郑钟楠,傅智为,吴晓杰,张世炼,张莹,林梓圻,许军,陈志忠,余仁鑫,彭力强,陈少康,程韵初
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16