CN108365577A - 一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，包括：步骤1）电缆预处理；步骤2）标签植入准备；步骤3）标签植入；步骤4）收尾工作。通过上述方式，本发明一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，该方法将无源RFID传感测温标签植入电缆接头，不改变接头的绝缘结构，保持其电气性能，同时满足身份识别、无线测温和高温故障预警等功能。

Description

一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法

技术领域

本发明涉及电网智能检测领域，尤其是涉及一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法。

背景技术

温度是电缆线路中的重要参数，根据温升情况可以判断各电力元件的运行状态，电缆接头（包括中间接头和终端接头）是电缆系统的薄弱环节，它的发热状态监测通常是运检中的关键点，对电缆接头温度的监测可以了解其绝缘老化情况、评估其工作状态、及时发现故障隐患等，对提高电缆系统运行可靠性、降低故障损失具有重要的现实意义，目前，电力测温的传统方式有三种：热电偶测温、红外测温和光纤测温，其中热电偶测温局限于有线传输，而且抗干扰能力较弱；红外测温对通信传输的方向性高，而且准确性较差；光纤测温受限于有线传输和布线复杂，而且应用起来对现有电网架构影响较大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，能够不改变接头的绝缘结构，保持其电气性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，包括：

步骤1）电缆预处理：确定接头型号规格，剥除外护套、铠装、内护套、铜带屏蔽、半导电层和绝缘层；

步骤2）标签植入准备：在每相电缆线芯外套入电缆接头组件并逐层恢复电缆结构至金属屏蔽层；

步骤3）标签植入：在无源RFID传感测温标签载体背面涂覆高导热胶后，粘贴于金属屏蔽层表面；

步骤4）收尾工作：装配完成所有电缆接头组件及接头安放固定。

在本发明一个较佳实施例中，对于中间接头所述步骤1）为确定接头中心，剥外护套、铠装和内护套，核定尺寸，切断电缆，并剥除铜屏蔽层、半导电层、绝缘线芯。

在本发明一个较佳实施例中，对于终端接头所述步骤1）为在剥外护套、铠装和内护套后安装接地线并焊接地线。

在本发明一个较佳实施例中，对于中间接头所述步骤2）为依次完成导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽的结构恢复。

在本发明一个较佳实施例中，对于终端接头所述步骤2）为依次安装分支套、应力控制管和绝缘管等组件，压接接线端子。

在本发明一个较佳实施例中，对于中间接头所述步骤3）为将无源RFID传感测温标签载体背面涂覆高导热胶后粘贴于金属屏蔽层表面，将电缆线芯合拢，用PP填充绳填充圆整后捆扎，按工艺要求恢复内护套并在内护套两端填充密封胶。

在本发明一个较佳实施例中，对于终端接头所述步骤3）为将无源RFID传感测温标签封装于聚四氟乙烯卡槽内，在卡槽与接线端子接触面涂覆高导热胶，然后卡装在接线端子上。

在本发明一个较佳实施例中，对于中间接头所述步骤4）为半叠绕包非金属铠甲带，待铠甲带硬化后，在外护套两端填充密封胶，加热收缩并半叠绕包两层防水自粘胶带，最后安放固定。

在本发明一个较佳实施例中，对于终端接头所述步骤4）为缠绕相色带，电缆终端的固定及接地线的安装。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤3）金属屏蔽层的种类包括铜带和铜编织网。

本发明的有益效果是：本发明一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，该方法将无源RFID传感测温标签植入电缆接头，不改变接头的绝缘结构，保持其电气性能，同时满足身份识别、无线测温和高温故障预警等功能。

附图说明

图1为一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法的智能监测原理图。

图2为一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法的无源RFID传感测温标签结构示意图。

图3为一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法的配电网智能监测系统示意图。

附图中各部件的标记如下：1、RFID芯片；2、温度芯片；3、芯片天线；4、标签载体；5、无源RFID传感测温标签；6、RFID阅读器；7、RFID读写器天线；8、数据服务器；9、监测终端；10、接线端子；11、伞裙；12、中间接头；13、户内终端；14、户外终端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图3，

无源RFID传感测温标签5由RFID芯片1、温度芯片2、芯片天线3和标签载体4组成，所述RFID芯片1、所述温度芯片2和所述芯片天线3均安装在所述标签载体4正面上，所述标签载体4背面涂覆有一层高导热胶，所述高导热胶的种类包括银胶和高导热有机硅胶。

所述RFID芯片1起到身份识别作用，所述温度芯片2起到实时测温作用，所述芯片天线3用来传递能量和信号，所述标签载体4为特殊处理的聚四氟乙烯基材上，使其具有良好抗金属干扰性能，基材背面涂覆有高导热胶，采用不同的所述标签载体4结构，可稳固地植入到电缆中间接头12、户内终端13接头和户外终端14接头上，从而感知接头的实际温度。

实施例1

以35kV交联聚乙烯三芯电缆热缩型中间接头制作为例，

电缆预处理：首先确定接头中心，剥外护套、铠装和内护套，核定尺寸，切断电缆，并剥除铜屏蔽层、半导电层、绝缘线芯；

标签植入准备：在每相电缆线芯外半导电口处加热收缩应力控制管，并套入内护套热缩管、外护套热缩管、绝缘热收缩管、半导电热收缩管和铜网，接着用连接管压接导体，压接后将连接管表面打磨光滑绕包半导电带，依次完成绝缘热收缩管和铜网的组装；

标签植入：然后将无源RFID传感测温标签5粘贴于其中一相铜网表面，将电缆线芯合拢，用PP填充绳填充圆整后捆扎，在内护套热缩管两端填充密封胶然后加热收缩；

收尾工作：最后半叠绕包非金属铠甲带，待铠甲带硬化后，在外护套两端填充密封胶，加热收缩并半叠绕包两层防水自粘胶带。

经测试，测温接头成品的数据有效读取距离为5~15m，温度测量范围为-10℃~90℃，温度测量误差为±1℃。

实施例2

以35kV交联聚乙烯三芯电缆冷缩型中间接头制作为例，

电缆预处理：首先确定接头中心，剥外护套、铠装和内护套，核定尺寸，切断电缆，并剥除铜屏蔽层、半导电层、绝缘线芯；

标签植入准备：然后在每相电缆线芯外半导电口处加热收缩应力控制管，并套入内护套管、外护套管、冷收缩绝缘主体和铜网，接着用连接管压接导体，压接后将表面打磨光滑绕包半导电带，在两端电缆绝缘上均匀涂抹硅油，将冷收缩绝缘主体拉至接头中间，逆时针方向旋转衬管条，收缩完毕后拍打进行应力释放，然后再绕包半导电带，与冷收缩绝缘主体半导电层表面和电缆绝缘屏蔽表面搭接，用铜网恢复铜屏蔽；

标签植入：将无源RFID传感测温标签5粘贴于其中一相铜网表面，将电缆线芯合拢，用PP填充绳填充圆整后捆扎，按工艺要求恢复内护套并在内护套两端填充密封胶；

收尾工作：最后，半叠绕包非金属铠甲带，待铠甲带硬化后，恢复外护套并在外护套两端填充密封胶，半叠绕包两层防水自粘胶带以及中间接头的安放和固定。

经测试，测温接头成品的数据有效读取距离为5~15m，温度测量范围为-10℃~90℃，温度测量误差为±1℃。

实施例3

以35kV交联聚乙烯三芯电缆模塑型中间接头制作为例，

电缆预处理：首先确定接头中心，剥外护套、铠装和内护套，核定尺寸，切断电缆，并剥除铜屏蔽层、半导电层、绝缘线芯；

标签植入准备：然后套入内护套热缩管和外护套热缩管，导体尺寸核定，逐层展开及导体对中，导体逐层银钎焊接及表面精细打磨，确保无松散、无毛刺及尖角；接着精削铅笔头并清洁表面，用半导电带紧密绕包导体和表面；然后紧密绕包可交联绝缘带，安装金属模具进行程序升温使其熔融交联，冷却到室温后进行表面抛光，再紧密绕包半导电带，表面平滑且紧密贴合，用铜带绕包恢复铜带屏蔽层；

标签植入：将无源RFID传感测温标签5粘贴于其中一相铜带表面，将电缆线芯合拢，用PP填充绳填充圆整后捆扎，在内护套热缩管两端填充密封胶然后加热收缩；

收尾工作：最后，半叠绕包非金属铠甲带，待铠甲带硬化后，在外护套两端填充密封胶，加热收缩并半叠绕包两层防水自粘胶带以及中间接头的安放和固定。

经测试，测温接头成品的数据有效读取距离为5~15m，温度测量范围为-10℃~90℃，温度测量误差为±1℃。

实施例4

以35kV交联聚乙烯三芯电缆热缩型终端接头制作为例，

电缆预处理：首先剥外护套、铠装和内护套；然后安装接地线并焊接地线；

标签植入准备：随后安装热缩分支手套，确定安装尺寸，接着剥铜屏蔽层、半导电层、线芯绝缘，用应力分散胶的半导体与绝缘体间的台阶缠平，并依次安装应力控制管、热缩绝缘管，最后，压接接线端子10，如果是户外终端还需安装伞裙11；

标签植入：将封装于端子专用卡槽的无源RFID传感测温标签5卡在所述接线端子10上。

收尾工作：缠绕相色带，电缆终端的固定及接地线的安装。

经测试，测温接头成品的数据有效读取距离为10~25m，温度测量范围为-10℃~90℃，温度测量误差为±1℃。

实施例5

以35kV交联聚乙烯三芯电缆冷缩型终端接头制作为例，

电缆预处理：首先剥外护套、铠装和内护套；然后安装接地线并焊接地线

标签植入准备：随后安装冷缩分支手套，确定安装尺寸，安装冷缩管，接着剥铜屏蔽层、半导电层、线芯绝缘，绝缘断口倒角，然后，在绝缘层表面均匀涂上一层硅油，将冷缩终端套入缆芯限位位置，沿逆时针方向均匀地抽掉衬管条使终端收缩，最后，压接接线端子10；

标签植入：将封装于端子专用卡槽的无源RFID传感测温标签5卡在所述接线端子10上。

收尾工作：缠绕相色带，电缆终端的固定及接地线的安装。

经测试，测温接头成品的数据有效读取距离为10~25m，温度测量范围为-10℃~90℃，温度测量误差为±1℃。

所述无源RFID传感测温标签5的能量来自于RFID读写器天线7发射至空间内的射频电磁波，并通过反向散射的方式返回数据，RFID阅读器6与所述无源RFID传感测温标签5工作在相同的频率上，所以无源RFID传感测温标签5与所述RFID阅读器6之间的通信为半双工模式，以时分模式发送信息。

其中，所述温度芯片2上电之后，复位信号到来和所述RFID阅读器6发送命令之间的时间间隔进行测度测量，在所述RFID阅读器6向所述无源RFID传感测温标签5发送命令时，所述温度芯片2已经处于关闭状态，因此不影响所述无源RFID传感测温标签5的通信距离。

每个所述无源RFID传感测温标签5具备唯一编码，与每一个电缆接头绑定，通过对每一个电缆接头的独立性命名，关联安装位置、安装时间、安装环境以及安装施工单位等信息，可实现每一个电缆接头的身份识别，便于后期质量责任追溯和运维管理。

此外，通过所述RFID阅读器6和所述RFID阅读器天线7可收集接头温度实时数据，经数据服务器8处理关联身份识别信息后将报表反馈至监测终端9，组成完整的配电网智能监测系统。

一但监测到高于预设值的异常高温时，即会触发预警，有效提高电网安全性和可靠性，而且无需排班巡查线路，节省了人力成本。

与现有技术相比，本发明一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，该方法将无源RFID传感测温标签植入电缆接头，不改变接头的绝缘结构，保持其电气性能，测量接头内部温度，抗外界温度影响能力好，测量的温度准确度高，满足身份识别、无线测温和高温故障预警等功能，可大幅提高配电网的运维管理效率，有效提高配电网安全性和可靠性，无源RFID传感测温标签的结构相比半有源RFID传感测温标签，重量轻、体积小、安装方便尺，且无须定期更换电池 ，同时通过配套RFID阅读器、有线或无线信号传输线路、数据服务器和监测终端，可实现整个配电网系统的在线监测。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，包括：

步骤1）电缆预处理：确定接头型号规格，剥除外护套、铠装、内护套、铜带屏蔽、半导电层和绝缘层；

步骤2）标签植入准备：在每相电缆线芯外套入电缆接头组件并逐层恢复电缆结构至金属屏蔽层；

步骤3）标签植入：在无源RFID传感测温标签载体背面涂覆高导热胶后，粘贴于金属屏蔽层表面；

步骤4）收尾工作：装配完成所有电缆接头组件及接头安放固定。

2.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于中间接头所述步骤1）为确定接头中心，剥外护套、铠装和内护套，核定尺寸，切断电缆，并剥除铜屏蔽层、半导电层、绝缘线芯。

3.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于终端接头所述步骤1）为在剥外护套、铠装和内护套后安装接地线并焊接地线。

4.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于中间接头所述步骤2）为依次完成导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽的结构恢复。

5.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于终端接头所述步骤2）为依次安装分支套、应力控制管和绝缘管等组件，压接接线端子。

6.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于中间接头所述步骤3）为将无源RFID传感测温标签载体背面涂覆高导热胶后粘贴于金属屏蔽层表面，将电缆线芯合拢，用PP填充绳填充圆整后捆扎，按工艺要求恢复内护套并在内护套两端填充密封胶。

7.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于终端接头所述步骤3）为将无源RFID传感测温标签封装于聚四氟乙烯卡槽内，在卡槽与接线端子接触面涂覆高导热胶，然后卡装在接线端子上。

8.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于中间接头所述步骤4）为半叠绕包非金属铠甲带，待铠甲带硬化后，在外护套两端填充密封胶，加热收缩并半叠绕包两层防水自粘胶带，最后安放固定。

9.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，对于终端接头所述步骤4）为缠绕相色带，电缆终端的固定及接地线的安装。

10.根据权利要求1所述的一种可无线测温的智能电缆接头的制作方法，其特征在于，所述步骤3）金属屏蔽层的种类包括铜带和铜编织网。