CN105606319A - 一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置及方法，包括气体、液体处理装置、管道、样品放置装置、防水带缠绕模具、排气装置、主控制器，所述样品放置装置为一密闭的腔体，气体、液体处理装置通过管道与样品放置装置连接，样品放置装置通过导管与排气装置连接。本发明提供一种检测电力电缆辅材密封性能的试验装置及方法，既可评判入网防水带密封性能的好坏，提高电缆辅材入网质量，又可通过该装置模拟防水带实际所处环境，对受不同环境影响的防水带的密封性能进行对比，评判防水带受环境影响的程度。

Description

一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及电力电缆辅材检测技术领域，特别是一种检测电力电缆辅材密封性能的试验装置及方法。
背景技术
随着电力工业规模的发展和发电、送电形式的多样化，城市用电、水电送出、海底送电、资源环境保护的需要，各类电缆的应用日益广泛。电缆投运前需要在现场制作接头和终端，在制作接头和终端的过程中需要使用电缆附件，电缆附件可以起到均匀电场的作用，同时可以有效对接头和终端进行密封。均匀电场效果和密封性能的好坏直接决定了电力电缆线路能否安全稳定运行，其中对接头和终端密封效果具有关键作用的电缆附件就属防水带，因此，针对防水带开展密封性能的检测，研制快速准确检测防水带密封性能效果的装置对整体提高辅材入网质量具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种检测电力电缆辅材密封性能的试验装置及方法，既可评判入网防水带密封性能的好坏，提高电缆辅材入网质量，又可通过该装置模拟防水带实际所处环境，对受不同环境影响的防水带的密封性能进行对比，评判防水带受环境影响的程度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，包括气体、液体处理装置、管道、样品放置装置、防水带缠绕模具、排气装置、主控制器，所述样品放置装置为一密闭的腔体，气体、液体处理装置通过管道与样品放置装置连接，样品放置装置通过导管与排气装置连接；所述防水带缠绕模具设于样品放置装置内，防水带缠绕模具为中空的圆柱形结构，在防水带缠绕模具上设有缠绕区，缠绕区上设有贯穿防水带缠绕模具侧壁的通孔；所述管道与样品放置装置连接处设有第一电磁阀和第一气体流量计；所述导管与品放置装置的连接处设有第二电磁阀和第二气体流量计；所述样品放置装置内的上部和下部各设有两个外侧气压传感器，所述防水带缠绕模具内的上部和下部各设有两个内侧气压传感器，防水带缠绕模具内还设有试纸；第一电磁阀、第一气体流量计、第二电磁阀、第二气体流量计、外侧气压传感器、内侧气压传感器均与主控制器连接。
优选的，所述气体、液体处理装置包括混合室以及与混合室相连接的储液罐和空气压缩装置，混合室与管道连接，所述储液罐与混合室的连接处设有雾化喷头，储液罐与混合室之间还设有第三电磁阀，所述管道的进口处还设有湿度传感装置与鼓风装置，混合室内还设有加热装置；空气压缩装置、第三电磁阀、湿度传感装置、鼓风装置、加热装置均与主控制器连接。
优选的，所述外侧气压传感器与内侧气压传感器通过无线通信模块与主控制器连接。
优选的，所述管道的内壁布满纤细的绒毛，外壁包覆聚酯硬泡。
优选的，所述防水带缠绕模具通过夹持装置设置于样品放置装置中，夹持装置包括可调节杆和夹持头，在可调节杆上设有锁紧装置，夹持头为Y型，在夹持头上设有橡胶垫。
优选的，所述缠绕区环绕防水带缠绕模具设置，缠绕区（4-1）所使用的材料与待测电缆辅料的材料一致。
优选的，所述通孔的直径为5mm，上下左右之间的通孔的间距为10mm。
优选的，所述试纸为FeCL2试纸。
一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置的试验方法，包括以下步骤：
步骤一、装设试验装置，将待测试的防水带，缠绕于缠绕区上，采用半重叠缠绕方式，模拟实际防水带缠绕，缠绕好后将防水带缠绕模具置于样品放置装置内；
步骤二，模拟真实环境，开启气体、液体处理装置，使其产生一定温度及一定湿度的混合空气，然后关闭第二电磁阀，开启第一电磁阀，向样品放置装置内充入一定压力的混合气体，然后关闭第一电磁阀，检测3分钟，然后开启第二电磁阀及排气装置至样品放置装置内回归正常大气压；
步骤三，试验数据分析，试验数据分析包括三部分：
1）分析对比第一气体流量计与第二气体流量计所检测到的数值；
2）分析对比外侧气压传感器与内侧气压传感器的数值变化；
3）查看试纸是否发生颜色变化；
对上述三部分进行综合分析，从而判断电缆辅材的密封性能。
本发明提供一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置及方法，方法和装置简单，检测结果直观，同时，该试验受外界因素影响较少，通过三个部分的试验数据分析，综合评判防水带密封性能，排除试验偶然误差，试验数据准确可靠。该装置制作容易、成本低廉，适用于不同检测对象。解决了现在没有用于检测防水带密封性能的合适装置及方法的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明气体、液体处理装置的结构示意图；
图3为本发明夹持装置的结构示意图；
图中：气体、液体处理装置1，混合室1-1，储液罐1-2，空气压缩装置1-3，雾化喷头1-4，第三电磁阀1-5，湿度传感装置1-6，鼓风装置1-7，加热装置1-8；样品放置装置3，第一电磁阀3-1，第一气体流量计3-2，第二电磁阀3-3，第二气体流量计3-4，外侧气压传感器3-5；防水带缠绕模具4，缠绕区4-1，通孔4-2，气压传感器4-3，试纸4-4，夹持装置4-5，橡胶垫4-6，可调节杆4-7，夹持头4-8，锁紧装置4-9；
排气装置5；导管6；主控制器7。
具体实施方式
如图1中，一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，包括气体、液体处理装置1、管道2、样品放置装置3、防水带缠绕模具4、排气装置5、主控制器7，所述样品放置装置3为一密闭的腔体，气体、液体处理装置1通过管道2与样品放置装置3连接，样品放置装置3通过导管6与排气装置5连接；所述防水带缠绕模具4设于样品放置装置3内，防水带缠绕模具4为中空的圆柱形结构，在防水带缠绕模具4上设有缠绕区4-1，缠绕区4-1上设有贯穿防水带缠绕模具4侧壁的通孔4-2；所述管道2与样品放置装置3连接处设有第一电磁阀3-1和第一气体流量计3-2；所述导管6与样品放置装置3的连接处设有第二电磁阀3-3和第二气体流量计3-4；所述样品放置装置3内的上部和下部各设有两个外侧气压传感器3-5，所述防水带缠绕模具4内的上部和下部各设有两个内侧气压传感器4-3，防水带缠绕模具4内还设有试纸4-4；第一电磁阀3-1、第一气体流量计3-2、第二电磁阀3-3、第二气体流量计3-4、外侧气压传感器3-5、内侧气压传感器4-3均与主控制器7连接。所述防水带缠绕模具4可制作成不同直径的多个模具，从而模拟不同型号的电力电缆。主控制器7对各气压传感器的数据进行分析处理，并控制各电磁阀的开关及气体、液体处理装置1的启停。
所述气体、液体处理装置1包括混合室1-1以及与混合室1-1相连接的储液罐1-2和空气压缩装置1-3，混合室1-1与管道2连接，所述储液罐1-2与混合室1-1的连接处设有雾化喷头1-4，储液罐1-2与混合室1-1之间还设有第三电磁阀1-5，所述管道2的进口处还设有湿度传感装置1-6与鼓风装置1-7，混合室1-1内还设有加热装置1-8；空气压缩装置1-3、第三电磁阀1-5、湿度传感装置1-6、鼓风装置1-7、加热装置1-8均与主控制器7连接。主控制器7控制气体、液体处理装置1产生一定湿度、温度及压力的混合气体，当温湿度传感器检测到的某一项数值超出设定伐值时，便控制相应的装置温度、湿度装置停止运行。
所述外侧气压传感器3-5与内侧气压传感器4-3通过无线通信模块与主控制器7连接。解决了密闭环境中接线不便的问题，所述无线通信模块可采用ZigBee通信模块，功耗低，组网方便。
所述管道2的内壁布满纤细的绒毛，外壁包覆硬泡发泡聚酯多元醇材料。管道2内壁特意布满纤细的绒毛可使通入管道2中混合气体混合更加充分，管道2外壁的硬泡发泡聚酯多元醇材料具有隔热、保温，高抗压强度作用，保证混合气体恒温、恒压。
所述防水带缠绕模具4通过夹持装置4-5设置于样品放置装置3中，夹持装置4-5包括可调节杆4-7和夹持头4-8，在可调节杆4-7上设有锁紧装置4-9，夹持头4-8为Y型，在夹持头4-8上设有橡胶垫4-6，橡胶垫使夹持的更紧同时起到衬垫的作用。可调节的夹持装置能够使用不同直径的防水带缠绕模具4。所述夹持装置固定装设于样品放置装置3上，保证防水带缠绕模具4处于悬空状态，防止外界因素导致防水带缠绕模具4在样品放置装置3内发生位置改变，影响外侧气压传感器3-5检测，导致试验数据分析不可靠。
所述缠绕区4-1环绕防水带缠绕模具4设置，缠绕区4-1所使用的材料与待测电缆防水带辅料的材料一致。严格保证防水带与缠绕区材料紧密贴合，避免因两者之间没有紧密贴合而导致混合气体从该处空隙进入防水带缠绕模具4内，影响试验结果。
所述通孔4-2的直径为5mm，上下左右之间的通孔4-2的间距为10mm。通孔尺寸微小且间距相等可避免试验结果因通孔形状、位置等参数受到质疑，减少试验外界影响因素，保证试验结果可信度。
所述试纸4-4为FeCL2试纸。通常情况下，实验室进行相关化学或者生物试验时，一般采用为石蕊试纸或者酚酞试纸验证试验对象的酸碱性，并且试验对象酸碱性必须达到一定的值才能够保证显著的试验效果，本方法采用具有还原性的FeCL2试纸，利用其与氧气之间发生氧化还原反应即可清晰判断试验结果，既保证取材方便，又避免了酸碱性物质带来的污染环境问题。
一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、装设试验装置，将待测试的防水带，缠绕于缠绕区4-1上，采用半重叠缠绕方式，模拟实际防水带缠绕，缠绕好后将防水带缠绕模具4置于样品放置装置3内；
步骤二，模拟真实环境，开启气体、液体处理装置1，使其产生一定温度及一定湿度的混合空气，然后关闭第二电磁阀3-3，开启第一电磁阀3-1，向样品放置装置3内充入一定压力的混合气体，然后关闭第一电磁阀3-1，检测3分钟，然后开启第二电磁阀3-3及排气装置5至样品放置装置3内回归正常大气压；
混合气体温度、湿度及压力可根据所模拟的不同环境，设置不同的数值，例如以一条110kV，型号为YJLW02-240mm2的电缆为例，模拟该电缆在潮湿环境中，设定混合气体的温度37℃，湿度55%，压强设定区间参照“安装运行中电缆终端绝缘界面压力测试分析”和“高压电缆附件的电场及界面压力设计”，设定为100-300kPa，均可，该耗潮湿环境下设定为150kPa进行模拟试验。
步骤三，试验数据分析，试验数据分析包括三部分：
1）分析对比第一气体流量计3-2与第二气体流量计3-4所检测到的数值；如果第一气体流量计3-2数据结果与第二气体流量计3-4所检测到的数值相等，则说明未有气体进入防水带缠绕模具4内部；如果两者检测结果不相等，两者的数值差即为进入防水带缠绕模具4内部的气体量。
2）分析对比外侧气压传感器3-5与内侧气压传感器4-3的数值变化；待通气完毕，且第一电磁阀3-1和第二电磁阀3-3关闭之后，等待一分钟左右，外侧气压传感器3-5与内侧气压传感器4-3的数值均不发生变化且保证在一定数值，则说明防水带密封性能良好；如果传感器数值均一直发生明显变化，则说明防水带密封效果很差；如果传感器数值均一直持续发生微弱变化，则说明防水带密封效果较差。
3）查看试纸4-4是否发生颜色变化；如果试纸4-4由浅绿色变为黄色，则充分说明气体进入防水带缠绕模具4，可以完全判断防水带密封效果不合格；如果试纸4-4未由浅绿色变为黄色，则需结合步骤三的前两部分试验结果综合判断。
对上述三部分进行综合分析，从而判断电缆辅材的密封性能。
本试验方法所使用的装置结构接单，操作方便，检测结果能够很直观的进行观测。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，包括气体、液体处理装置（1）、管道（2）、样品放置装置（3）、防水带缠绕模具（4）、排气装置（5）、主控制器（7），所述样品放置装置（3）为一密闭的腔体，气体、液体处理装置（1）通过管道（2）与样品放置装置（3）连接，样品放置装置（3）通过导管（6）与排气装置（5）连接；所述防水带缠绕模具（4）设于样品放置装置（3）内，防水带缠绕模具（4）为中空的圆柱形结构，在防水带缠绕模具（4）上设有缠绕区（4-1），缠绕区（4-1）上设有贯穿防水带缠绕模具（4）侧壁的通孔（4-2）；所述管道（2）与样品放置装置（3）连接处设有第一电磁阀（3-1）和第一气体流量计（3-2）；所述导管（6）与品放置装置（3）的连接处设有第二电磁阀（3-3）和第二气体流量计（3-4）；所述样品放置装置（3）内的上部和下部各设有两个外侧气压传感器（3-5），所述防水带缠绕模具（4）内的上部和下部各设有两个内侧气压传感器（4-3），防水带缠绕模具（4）内还设有试纸（4-4）；第一电磁阀（3-1）、第一气体流量计（3-2）、第二电磁阀（3-3）、第二气体流量计（3-4）、外侧气压传感器（3-5）、内侧气压传感器（4-3）均与主控制器（7）连接。
2.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述气体、液体处理装置（1）包括混合室（1-1）以及与混合室（1-1）相连接的储液罐（1-2）和空气压缩装置（1-3），混合室（1-1）与管道（2）连接，所述储液罐（1-2）与混合室（1-1）的连接处设有雾化喷头（1-4），储液罐（1-2）与混合室（1-1）之间还设有第三电磁阀（1-5），所述管道（2）的进口处还设有湿度传感装置（1-6）与鼓风装置（1-7），混合室（1-1）内还设有加热装置（1-8）；空气压缩装置（1-3）、第三电磁阀（1-5）、湿度传感装置（1-6）、鼓风装置（1-7）、加热装置（1-8）均与主控制器（7）连接。
3.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述外侧气压传感器（3-5）与内侧气压传感器（4-3）通过无线通信模块与主控制器（7）连接。
4.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述管道（2）的内壁布满纤细的绒毛，外壁包覆聚酯硬泡。
5.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述防水带缠绕模具（4）通过夹持装置（4-5）设置于样品放置装置（3）中，夹持装置（4-5）包括可调节杆（4-7）和夹持头（4-8），在可调节杆（4-7）上设有锁紧装置（4-9），夹持头（4-8）为Y型，在夹持头（4-8）上设有橡胶垫（4-6）。
6.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述缠绕区（4-1）环绕防水带缠绕模具（4）设置，缠绕区（4-1）所使用的材料与待测电缆辅料的材料一致。
7.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述通孔（4-2）的直径为5mm，上下左右之间的通孔（4-2）的间距为10mm。
8.根据权利要求1所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置，其特征在于，所述试纸（4-4）为FeCL2试纸。
9.如权利要求1-6任意一项所述一种检测电力电缆防水带密封性能的试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、装设试验装置，将待测试的防水带，缠绕于缠绕区（4-1）上，采用半重叠缠绕方式，模拟实际防水带缠绕，缠绕好后将防水带缠绕模具（4）置于样品放置装置（3）内；
步骤二，模拟真实环境，开启气体、液体处理装置（1），使其产生一定温度及一定湿度的混合空气，然后关闭第二电磁阀（3-3），开启第一电磁阀（3-1），向样品放置装置（3）内充入一定压力的混合气体，然后关闭第一电磁阀（3-1），检测3分钟，然后开启第二电磁阀（3-3）及排气装置（5）至样品放置装置（3）内回归正常大气压；
步骤三，试验数据分析，试验数据分析包括三部分：
1）分析对比第一气体流量计（3-2）与第二气体流量计（3-4）所检测到的数值；
2）分析对比外侧气压传感器（3-5）与内侧气压传感器（4-3）的数值变化；
3）查看试纸（4-4）是否发生颜色变化；
对上述三部分进行综合分析，从而判断电缆辅材的密封性能。
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