CN103618279B - 带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带绝缘套的高压电缆接头附件，高压电缆接头附件装置于两根高压电缆线中间接头部位或高压电缆户外终端接头部位，其绝缘套采用全透明管套或局部透明管套，光探测器接收绝缘套内反射出的红外能量，并将红外能量转换为输出信号传输至控制仪表或计算机系统，进行高压电缆温度测控处理或绝缘套老化程度分析。本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件，其绝缘套为全透明管套或局部透明管套，便于电缆接头部位高电位热辐射能量的快速传输，绝缘套选用硅橡胶材料，耐高温且成本低；采用红外测温，不需要接触高压电缆导体线芯或电缆接头即可进行高压电缆接头温度测控处理或绝缘套老化程度分析，操作简便快速，能够及时检测和消除事故隐患。

Description

带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法

技术领域

本发明涉及电缆附件、电缆测温技术领域，具体涉及一种高压电缆接头附件及其红外测温方法，其绝缘套采用全透明管套或局部透明管套。

背景技术

电力电缆一般由导体线芯、绝缘体、热护套构成，在运行中除了导体线芯通过电流会发热外，电缆绝缘体在交流电压作用下也会产生热量损耗。当电缆满负荷运行时，线芯温度本身已经很高，如果电缆超负荷，线芯温度进一步上升并超过允许温度，电缆绝缘体会加速老化，并有可能发生绝缘介质热击穿。电缆分段铺设，两段电缆的连接部位或线路两个末端采用电缆接头连接形成一个连续的的电网线路，在电力电缆输电电网中，电缆接头不良会造成接触电阻增大，绝缘皮老化或电缆本身局部放电致使电缆绝缘层和接头保护层产生大量热量及可燃气体，极易产生严重火灾。

目前我国城市电网的升级改造和电力电缆制造技术不断提高，电力电缆在城市电网中得到了广泛使用，特别是高电压等级的电力电缆的使用数量在现有电网设备中占据了较大比重。高压电缆作为电力系统重要组成部分,对其进行在线监测是保障电力电缆可靠运行的重要手段,具有非常重要的意义。对高压电力电缆及其接头的运行状况、运行温度进行监测，可以帮助工作人员了解和掌握电力电缆及其接头的绝缘状况，计算和调整电缆负载流量，提早发现隐患，避免由电力电缆及其接头引发的各种故障和事故。如图1和图2所示的电缆接头，是现有技术中内置测温器、采用直接接触式测温方式的电缆接头内部结构。

如公开号为CN202024833U的中国实用新型专利，它公开了一种基于射频技术的电缆接头精确测温装置，该装置包括内置测温器和外置接收器两部分，如图1所示，内置测温器通过直接接触式测量方法测量电缆接头或芯线表面的温度，通过射频识别技术将数据穿透绝缘层传输到外置接收器，同时外置接收器通过射频信号向内置测温器提供电能，解决了内置测温器的供电问题，该装置体积小、适用性强，但其安装在内部，操作不方便，绝缘套非透明结构，无法通过光测量的方法对其内部的温度、老化程度进行测量和分析。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法，高压电缆接头附件的绝缘套为全透明管套或局部透明管套，红外测温装置对准高压电缆接头线芯，或者仅仅是置于高压电缆线芯附近，电缆接头部位辐射出的红外能量即可通过绝缘套透明部位反射至外部，光探测器接收红外能量并转换为输出信号传输至控制仪表或计算机系统，进行电缆温度测控处理或绝缘套老化程度分析。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种带绝缘套的高压电缆接头附件，用于高压电力电网中的电缆线路接头连接，绝缘套为全透明管套或局部透明管套；带绝缘套的高压电缆接头附件装置于高压电缆户外终端接头部位或两根高压电缆线中间接头部位。

优选的是，所述绝缘套为内壁光滑的中空圆柱体。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘套采用的透明材料采用硅橡胶材料或乙丙橡胶材料中的至少一种。

在上述任一技术方案中优选的是，其装置于高压电缆户外终端接头部位，所述绝缘套采用全透明管套，其管套外壁层为均匀分布有多个突起锯齿状结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘套管的套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头，以便于绝缘套内的高电位热辐射能量向外反射传输或图像传输，实现高压电缆接头部位的温度快速检测或绝缘套老化检测。

在上述任一技术方案中优选的是，所述光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头是以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套管套外壁，其还具有一数据接线。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘套与光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头在高压电缆户外终端接头部位的装配顺序为：绝缘套套装在高压电缆终端接头部位，在绝缘套管套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头。

在上述任一技术方案中优选的是，其装置于两根高压电缆线中间接头部位，所述绝缘套采用全透明管套或局部透明管套。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘套的管套外壁装置一光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头，以便于绝缘套内的高电位热辐射能量向外反射传输或图像传输，实现两根高压电缆线中间接头部位的温度快速检测或绝缘套老化检测。

在上述任一技术方案中优选的是，所述光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套外壁，其还具有一数据接线。

在上述任一技术方案中优选的是，装置于两根高压电缆线中间接头部位的带绝缘套的高压电缆接头附件还具有一铜接管、一屏蔽罩、一半导电带、一金属接地网、一阻水带、一接头金属外壳、一热缩管。

在上述任一技术方案中优选的是，所述屏蔽罩采用的金属材料为铜。

在上述任一技术方案中优选的是，所述接头金属外壳上设有小孔，光源发送和接收器的数据接线或自带红外光源的微型摄像头的数据接线从小孔引出。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘套、光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头、铜接管、屏蔽罩、半导电带、金属接地网、阻水带、接头金属外壳、热缩管在两根高压电缆线中间接头部位的装配顺序为：所述铜接管装置于两根高压电缆线中间接头部位；所述铜接管的外部加装屏蔽罩；所述屏蔽罩外部加装绝缘套，绝缘套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头；所述绝缘套外壁还依次缠绕包裹半导电带、金属接地网、阻水带，并套装接头金属外壳；所述接头金属外壳上再套装热缩管。

在上述任一技术方案中优选的是，所述铜接管左右两端管口分别嵌入高压电缆线，对两根高压电缆线接头部位做冷压处理。

在上述任一技术方案中优选的是，所述接头金属外壳与绝缘套之间灌注绝缘流体物质。

在上述任一技术方案中优选的是，所述绝缘流体物质可选用AB胶。

本发明还公开了一种带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法。

在高压电力电网中，高压电缆线路户外终端接头部位装置或两根高压电缆中间接头部位装置有如上面所述的高压电缆接头附件，红外测温装置具有电源模块、光探测器、数据存储转换模块和显示屏装置，电源模块、光探测器、数据存储转换模块、显示屏装置相互连接，采用红外测温装置对高压电缆线上的接头电热点进行检测，该高压电缆接头红外测温方法包括：

将红外测温装置上的光探测器部位近距离对准两根高压电缆线中间接头部位进行测量，或者仅仅置于高压电缆线路户外终端接头附近进行测量；高压电缆接头部位辐射出的红外能量通过绝缘套透明部位直接反射至外部，光探测器接收红外能量并转换为电信号输出；电信号通过红外测温装置自带的数据存储转换模块进行信号转换和处理后，以数字信号输出，并通过自带显示屏装置进行实时温度显示。

在上述任一技术方案中优选的是，所述红外测温装置还具有蜂鸣器。

在上述任一技术方案中优选的是，所述蜂鸣器一端连接电源模块，另一端连接数据存储转换模块，高压电缆接头温度超过存储设定值，蜂鸣器触发。

在上述任一技术方案中优选的是，所述红外测温装置还具有数据接口。

在上述任一技术方案中优选的是，控制仪表或计算机通过数据线与红外测温装置的数据接口连接，接收红外测温装置转换输出的数字信号，对高压电缆接头温度进行光测控处理或高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析。

在上述任一技术方案中优选的是，所述红外测温装置还具有成像系统及微型摄像头。

在上述任一技术方案中优选的是，所述成像系统与微型摄像头及光探测器连接，多媒体图像处理设备通过数据线与红外测温装置的数据接口连接，接收红外测温装置转换输出的数字信号，即时显示高压电缆接头的热红外图像及热红外辐射能量分布情况，对高压电缆接头温度进行光谱分析及高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析。

在高压电力电网中，高压电缆线路户外终端接头部位或者两根高压电缆线中间接头部位采用高压电缆接头连接，高压电缆接头附件的绝缘套采用全透明管套或局部透明管套，用红外测温装置对准高压电缆接头附件部位，或者仅仅是将红外测温装置置于高压电缆接头附近，其辐射的红外能量即可通过绝缘套透明部位直接反射至外部，光探测器接收红外能量进行温度显示，并进一步将红外能量转换为输出信号传输至控制仪表或计算机系统，进行电缆温度测控处理或绝缘套老化程度分析。

本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法，高压电缆接头附件的绝缘套为全透明管套或局部透明管套，便于电缆接头部位高电位热辐射能量的快速传输，绝缘套选用硅橡胶材料或乙丙橡胶材料，耐高温且成本低；采用红外测温方法，不需要接触高压电缆导体线芯或电缆接头即可进行高压电缆接头温度测控处理或绝缘套老化程度分析，操作简便快速，能够及时检测和消除事故隐患。

附图说明

图1和图2是现有技术的内置测温器并采用直接接触式测温方式的电缆接头内部结构示意图；

图3是按照本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法的一优选实施例的装置于两根高压电缆中间接头部位的高压电缆接头附件绝缘套示意图；

图4是按照本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法的一优选实施例的装置于两根高压电缆中间接头部位的高压电缆接头附件截面示意图；

图5是按照本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法的一优选实施例的装置于高压电缆户外终端接头部位的高压电缆接头附件绝缘套示意图；

图6是按照本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法的一优选实施例的高压电缆接头红外测温原理示意图；

图7是按照本发明的带绝缘套的高压电缆接头附件及其红外测温方法的一优选实施例的高压电缆接头红外测温方法框图；

附图标记：

1.高压电缆线，2.铜接管，3.屏蔽罩，4.绝缘套,5.金属接地网,6.接头金属外壳，7.热缩管，8.高压电缆接头，9.红外能量，10.红外测温装置，11.数据存储转换模块，12.数据接口，13.电源模块，14.光探测器,15.显示屏装置,16.蜂鸣器，17.光源发送和接收器，18.半导电带，19.阻水带，20.成像系统，21.微型摄像头，22.内置测温器，23.外置接收器，24.射频天线，25.绝缘套管，26.铜屏蔽层，27.导线，28.温度探头，29.射频感应线圈，30.内置测温器电路模块，31.侧位天线孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

在高压电力线网中，电缆线路接头部位采用高压电缆接头附件进行连接，高压电缆接头附件包括一绝缘套，该绝缘套采用硅橡胶材料或乙丙橡胶材料制成全透明管套或局部透明管套，便于通过光测量的方法对接头附件内部的电缆接头温度、绝缘老化程度等进行测量和分析。硅橡胶材料或乙丙橡胶材料具有比较稳定的化学结构，绝缘防潮，对金属材料具有良好的粘接性，耐高温严寒，在–60～+200℃温度范围状态下仍然能够保持一定的强度和弹性。

如图3所示，绝缘套4为内壁光滑、外壁粗糙的全透明或局部透明中空圆柱体结构管套，与铜接管2、屏蔽罩3、半导电带18、金属接地网5、阻水带19、接头金属外壳6、热缩管7等装配组成接头附件装置于两根高压电缆线中间接头部位。绝缘套4的外壁装置一光源发送和接收器17，便于绝缘套4内的高电位热辐射能量通过绝缘套透明部位向外反射传输，实现两根高压电缆线中间接头部位的温度快速检测及绝缘套老化检测。光源发送和接收器17以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套4外壁，其具有一数据接线。该绝缘套4与光源发送和接收器17，以及铜接管2、屏蔽罩3、半导电带18、金属接地网5、阻水带19、接头金属外壳6、热缩管7在两根高压电缆线中间接头部位的装配顺序如图4所示：

铜接管2装置于两根高压电缆线1中间接头部位；铜接管2的外部加装屏蔽罩3；屏蔽罩3外部加装绝缘套4，绝缘套4外壁装置一光源发送和接收器17；绝缘套4外壁还依次缠绕包裹半导电带18、金属接地网5、阻水带19，并套装接头金属外壳6及热缩管7。铜接管2左右两端管口分别嵌入高压电缆线1，然后对两根高压电缆线接头部位做冷压处理。

其中，屏蔽罩3选用的金属材料为铜；接头金属外壳6上设有小孔，光源发送和接收器17的数据接线从小孔引出；在接头金属外壳6与绝缘套4之间灌注绝缘流体物质，比如AB胶，除了加强绝缘、增加安全性能，还能加大爬电距离、防止高压拉弧，保护电缆。

如图5所示，绝缘套也可以加工成内壁光滑、外壁均匀分布有多个突起锯齿状的全透明中空圆柱体结构管套，直接装置于高压电缆户外终端接头部位。绝缘套的外壁装置一光源发送和接收器，便于绝缘套内的高电位热辐射能量向外反射传输，实现高压电缆接头部位的温度快速检测及绝缘套老化检测。光源发送和接收器以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套外壁，其具有一数据接线。该绝缘套与光源发生器在高压电缆户外终端接头部位的装配顺序为：

绝缘套套装在高压电缆终端接头部位，在绝缘套外壁装置一光源发送和接收器。

在高压电力电网中，如图6所示，高压电缆接头8，即高压电缆线路户外终端接头部位或者两根高压电缆中间接头部位，装置有如上面所述的高压电缆接头附件，红外测温装置10具有电源模块13、光探测器14、数据存储转换模块11和显示屏装置15，电源模块13、光探测器14、数据存储转换模块11、显示屏装置15相互连接，采用红外测温装置10对高压电缆上的接头电热点进行检测，如图7所示，该高压电缆接头红外测温方法包括：

a.将红外测温装置上的光探测器部位近距离对准两根高压电缆线中间接头部位进行测量，或者仅仅置于高压电缆线路户外终端接头附近进行测量；

b.高压电缆接头部位辐射出的红外能量9通过绝缘套透明部位直接反射至外部，光探测器接收红外能量并转换为电信号输出；

c.电信号通过红外测温装置自带的数据存储转换模块进行信号转换和处理后，以数字信号输出，并通过自带显示屏装置进行实时温度显示。

其中，红外测温装置10还可以配置蜂鸣器16，蜂鸣器16一端连接电源模块13，另一端连接数据存储转换模块11，高压电缆接头8温度超过存储设定值，蜂鸣器16触发。

红外测温装置10还可以配置有数据接口12。

控制仪表或计算机通过数据线与红外测温装置10的数据接口12连接，接收红外测温装置10转换输出的数字信号，对高压电缆接头8温度进行光测控处理或高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析；

红外测温装置10还具有成像系统20及微型摄像头21。

成像系统20与微型摄像头21及光探测器14连接，多媒体图像处理设备通过数据线与红外测温装置10的数据接口12连接，接收红外测温装置10转换输出的数字信号，即时显示高压电缆接头的热红外图像及热红外辐射能量分布情况，对高压电缆接头8温度进行光谱分析及高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析。

以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种带绝缘套的高压电缆接头附件，用于高压电力电网中的电缆线路接头连接，其特征在于：所述绝缘套为全透明管套或局部透明管套，所述绝缘套为内壁光滑的中空圆柱体，所述绝缘套采用的透明材料采用硅橡胶材料或乙丙橡胶材料中的至少一种；带绝缘套的高压电缆接头附件装置于高压电缆户外终端接头部位或两根高压电缆线中间接头部位；带绝缘套的高压电缆接头附件装置于高压电缆户外终端接头部位，所述绝缘套采用全透明管套，采用全透明管套的绝缘套管套外壁层为均匀分布有多个突起锯齿状结构，绝缘套的管套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头，以便于绝缘套内的高电位热辐射能量向外反射传输或图像传输，实现高压电缆接头部位的温度快速检测或绝缘套老化检测，所述光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头是以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套管套外壁，光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头还具有一数据接线；带绝缘套的高压电缆接头附件装置于两根高压电缆线中间接头部位，所述绝缘套采用全透明管套或局部透明管套，绝缘套的管套外壁装置一光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头，以便于绝缘套内的高电位热辐射能量向外反射传输或图像传输，实现两根高压电缆线中间接头部位的温度快速检测或绝缘套老化检测，所述光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头以粘贴或捆绑的方式装置于绝缘套外壁，光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头还具有一数据接线，装置于两根高压电缆线中间接头部位的带绝缘套的高压电缆接头附件还具有一铜接管、一屏蔽罩、一半导电带、一金属接地网、一阻水带、一接头金属外壳、一热缩管，所述屏蔽罩采用的金属材料为铜，所述接头金属外壳上设有小孔，光源发送和接收器的数据接线或自带红外光源的微型摄像头的数据接线从小孔引出。

2.如权利要求1所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，其特征在于：所述绝缘套与光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头在高压电缆户外终端接头部位的装配顺序配置为：所述绝缘套套装在高压电缆终端接头部位，在绝缘套管套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头。

3.如权利要求1所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，其特征在于：所述绝缘套、光源发送和接收器或自带红外光源的微型摄像头、铜接管、屏蔽罩、半导电带、金属接地网、阻水带、接头金属外壳、热缩管在两根高压电缆线中间接头部位的装配顺序配置为：所述铜接管装置于两根高压电缆线中间接头部位；所述铜接管的外部加装屏蔽罩；所述屏蔽罩外部加装绝缘套，绝缘套外壁装置一光源发送和接收器或一自带红外光源的微型摄像头；所述绝缘套外壁还依次缠绕包裹半导电带、金属接地网、阻水带，并套装接头金属外壳；所述接头金属外壳上再套装热缩管。

4.如权利要求3所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，其特征在于：所述铜接管左右两端管口分别嵌入高压电缆线，对两根高压电缆线接头部位做冷压处理。

5.如权利要求3所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，其特征在于：所述接头金属外壳与绝缘套之间灌注绝缘流体物质。

6.如权利要求5所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，其特征在于：所述绝缘流体物质可选用AB胶。

7.一种带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，在高压电力电网中，高压电缆线路户外终端接头部位装置有如上述权利要求1或2所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，两根高压电缆中间接头部位装置有如上述权利要求1或3所述的带绝缘套的高压电缆接头附件，红外测温装置具有电源模块、光探测器、数据存储转换模块和显示屏装置，电源模块、光探测器、数据存储转换模块、显示屏装置相互连接，采用红外测温装置对高压电缆线上的接头电热点进行检测，其特征在于：带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法：

将红外测温装置上的光探测器部位近距离对准两根高压电缆线中间接头部位进行测量，或者仅仅置于高压电缆线路户外终端接头附近进行测量；

高压电缆接头部位辐射出的红外能量通过绝缘套透明部位直接反射至外部，光探测器接收红外能量并转换为电信号输出；

电信号通过红外测温装置自带的数据存储转换模块进行信号转换和处理后，以数字信号输出，并通过自带显示屏装置进行实时温度显示。

8.如权利要求7所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：所述红外测温装置还具有蜂鸣器。

9.如权利要求8所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：所述蜂鸣器一端连接电源模块，另一端连接数据存储转换模块，高压电缆接头温度超过存储设定值，蜂鸣器触发。

10.如权利要求7所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：所述红外测温装置还具有数据接口。

11.如权利要求10所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：控制仪表或计算机通过数据线与红外测温装置的数据接口连接，接收红外测温装置转换输出的数字信号，对高压电缆接头温度进行光测控处理或高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析。

12.如权利要求7所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：所述红外测温装置还具有成像系统及微型摄像头。

13.如权利要求12所述的带绝缘套的高压电缆接头附件红外测温方法，其特征在于：所述成像系统与微型摄像头及光探测器连接，多媒体图像处理设备通过数据线与红外测温装置的数据接口连接，接收红外测温装置转换输出的数字信号，即时显示高压电缆接头的热红外图像及热红外辐射能量分布情况，对高压电缆接头温度进行光谱分析及高压电缆接头附件的绝缘套老化程度检测分析。