CN109188225A - 一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置，包括：压力检测设备、调压件、击穿电压测试装置和控制装置；其中，压力检测设备设置在待测电缆接头的绝缘橡胶层与待测电缆接头的护套结构的内侧型腔之间，用以检测待测电缆接头的绝缘橡胶层与绝缘棒之间复合界面的压力数据；调压件与护套结构的外套筒相连接，用以调节外套筒对内侧型腔施加的压力大小；击穿电压测试装置与复合界面的导电层相连接，用以检测复合界面的击穿电压；控制装置分别与压力检测设备、调压件及击穿电压测试装置相连接，用以接收压力检测设备获取的数据，以及控制击穿电压测试装置在不同的压力下获取复合界面的击穿电压。
Description
技术领域
本发明涉及输变电工程外绝缘技术领域，具体而言，涉及一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置。
背景技术
随着城市建设进程的加快，交联聚乙烯电力电缆用量越来越多。大量的现场运行经验表明，电缆附件与电缆连接处，即电缆绝缘和接头绝缘之间的交界面最容易发生击穿，如图1所示，复合界面是高压电缆绝缘系统的薄弱环节以及出现运行故障的主要部位，其故障率约占电力电缆线路故障中的80％以上。主要的原因就在于电缆附件的内部存在着复合界面A＇和电场应力的集中现象。高压电缆和电缆附件连接处因电缆附件安装产生的微小界面划痕、受潮、少量杂质、尖端等都可能会引起电缆的交联聚乙烯绝缘棒1＇与电缆附件的硅橡胶2＇接触的复合界面上的电荷聚集，进而发生局部放电。这些因素主要取决于电缆附件的安装工艺、电缆的实际运行环境和运行过程中的老化松弛。而其中最关键的可控人为因素就在于电缆附件安装时对绝缘表面的处理。
当前电缆附件安装时，必须在其工艺尺寸内将电缆绝缘屏蔽剥削掉，并对电缆绝缘表面进行打磨处理，使其达到与附件配合面匹配的粗糙度，这样才能保证电缆附件的安全可靠运行。而现在多以工程安装人员资质水平与安装技艺来保证安装质量，现场安装时，安装人员多通过手感和侧光观察来判断电缆绝缘表面的粗糙度，受人为因素影响大。倘若安装过程处理不当，就可能会造成接头处压力不够、或是套管密封不严密；界面有伤痕，半导电层残留或半导电胶渗透到绝缘界面，导体上存在有毛刺或微导电屑，这些因素都对电缆系统运行的可靠性有一定的影响。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置，旨在解决现有电缆接头安装质量难以保证的问题。
一个方面，本发明提出了一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置，包括：压力检测设备、调压件、击穿电压测试装置和控制装置；其中，所述压力检测设备设置在待测电缆接头的绝缘橡胶层与所述待测电缆接头的护套结构的内侧型腔之间，用以检测所述待测电缆接头的绝缘橡胶层与绝缘棒之间复合界面的压力数据；所述调压件与所述护套结构的外套筒相连接，用以调节所述外套筒对所述内侧型腔施加的压力大小；所述击穿电压测试装置与所述复合界面的导电层相连接，用以检测所述复合界面的击穿电压；所述控制装置分别与所述压力检测设备及所述击穿电压测试装置相连接，用以接收压力检测设备获取的数据，以及控制所述击穿电压测试装置在不同的压力下获取所述复合界面的击穿电压。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述调压件为螺钉或螺杆。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述导电层的材质为导电橡胶。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述击穿电压测试装置为击穿电压测试仪。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述护套结构包括：型芯、端部型腔、内侧型腔和外套筒；其中，所述端部型腔、所述内侧型腔和所述外套筒依次套设于所述型芯外部，用于对放置于其中的所述待测电缆接头的绝缘棒和绝缘橡胶层进行防护。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述端部型腔与所述待测电缆接头的绝缘棒的端部之间设置有垫圈。
进一步地，上述电缆接头复合界面击穿电压检测装置中，所述端部型腔的截面呈凹槽型，所述内侧型腔的截面呈矩形。
本发明中提供的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，通过用电缆绝缘棒来模拟实际电缆与接头的接触，真实的模拟了电缆的实际安装情况及运行状况，采用的击穿电压测试仪以均匀稳定的速度进行升压。避免了传统调压器滑动触头和机械传动部分对测试结果的影响，测试数据准确度较高且操作方便，能为电缆接头的安装提供有效指导，并为电缆接头的设计与选型提供了数据支撑。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为现有技术中电缆与电缆附件接触的截面示意图；
图2为现有技术中电缆的交联聚乙烯绝缘棒与电缆附件的硅橡胶接触的复合界面上的缺陷示意图；
图3为本发明实施例提供的电缆接头复合界面击穿电压检测装置的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电缆接头复合界面击穿电压检测装置的剖面图；
图5为本发明实施例提供的电缆接头复合界面击穿电压检测装置的俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图3-5，本发明实施例的电缆接头复合界面击穿电压检测装置包括：压力检测设备、调压件6、击穿电压测试装置和控制装置；其中，所述压力检测设备设置在待测电缆接头的绝缘橡胶层与所述待测电缆接头的护套结构的内侧型腔3之间，用以检测所述待测电缆接头的绝缘橡胶层b与绝缘棒a的复合界面的压力数据；所述调压件6与所述护套结构的外套筒4相连接，用以调节所述外套筒4对所述内侧型腔3施加的压力大小；所述击穿电压测试装置与所述复合界面的导电层c相连接，用以检测所述复合界面的击穿电压；所述控制装置分别与所述压力检测设备及所述击穿电压测试装置相连接，用以接收所述压力检测设备获取的数据，以及控制所述击穿电压测试装置在不同的压力下获取所述复合界面的击穿电压。
具体而言，测试时，需要将待测电缆接头的绝缘棒与绝缘橡胶层置于护套结构中。护套结构包括：型芯1、端部型腔2、内侧型腔3和外套筒4；其中，端部型腔2、内侧型腔3和外套筒4依次套设于型芯1外部，用于对放置于其中的待测电缆接头的绝缘棒和绝缘橡胶层进行防护。端部型腔2的截面呈凹槽型，内侧型腔3的截面呈矩形。端部型腔2与待测电缆接头的绝缘棒的端部之间设置有垫圈5，以保证良好的密封性。
压力检测设备可以为压力传感器，将其安装在绝缘橡胶层与内侧型腔3之间，内置了压力传感器，可实时查看绝缘橡胶层与绝缘棒之间复合界面的压力大小。
调压件6可以为现有技术中的任意一种结构，能对外套筒4施加压力而使外套筒4收紧和防松，产生压力变化即可。更具体的，调压件6可以为螺钉或者螺杆。外套筒4上开设有穿设调压件6的连接孔，可以通过旋转螺钉，通过调整其上的螺纹与外套筒4之间的作用力，使得外套筒4收紧或防松，通过改变内部型腔对绝缘橡胶层的压力，从而最终改变内部复合界面的压力。
击穿电压测试装置可以为击穿电压测试仪，可以根据击穿电压范围选用现有技术中任意一种击穿电压测试仪进行测量，该击穿电压测试仪具有以下优点：①采用计算机控制调压，升压速度均匀、稳定，避免了传统调压器滑动触头和机械传动部分对测试结果的影响；②内置函数发生器，工频正弦波畸变率小、频率稳定，避免了直接使用电网电源做升压器电源时，电网谐波对测试的影响；③内部具有过流、过压、短路保护等功能，并且具有极强的抗干扰能力且电磁兼容性好；④单杯便携式结构，携带方便，户内外使用均可。
本实施例中的导电层的材质可以为导电橡胶，实际中，导电层可以设置在绝缘棒与绝缘橡胶层之间，以便于对两者之间的复合界面施加电压。
控制装置可以单独设置，也可以集成在击穿电压测试仪器或压力检测设备中。控制装置可以包括控制单元、数据采集单元和供电单元等。控制单元可以分别与压力检测设备及击穿电压测试装置相连接，以在调压件对外套筒4施加作用力后，控制压力检测设备获取复合界面的压力数据，并在不同的压力下，控制击穿电压测试仪测量该压力下复合界面的击穿电压。数据采集单元分别与压力检测设备及击穿电压测试装置相连接，以采集待测复合界面的压力数据及击穿电压数据。供电电源与控制单元及数据采集单元相连接，可以为控制单元和数据采集单元提供电能。
请结合图3所示，本实施例电缆接头复合界面击穿电压检测装置的工作过程为：将待测电缆接头的绝缘棒用砂纸打磨后固定在型芯1上；在绝缘棒外层套上绝缘橡胶或硅橡胶橡胶；最外层用外套筒4包裹，使用螺钉将外套筒4与内侧型腔3固定；分别将导电橡胶的一侧连接在击穿电压测试仪的高压端，将导电橡胶的另一侧接地。调节螺钉的位移来控制绝缘橡胶层与绝缘棒的复合界面的压力大小，在不同的界面压力下，逐渐调整击穿电压测试仪，直至复合界面击穿，得到复合界面在该界面压力下的击穿电压。
上述显然可以得出，本实施例中提供的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，通过用电缆绝缘棒来模拟实际电缆与接头的接触，真实的模拟了电缆的实际安装情况及运行状况，采用的击穿电压测试仪以均匀稳定的速度进行升压。避免了传统调压器滑动触头和机械传动部分对测试结果的影响，测试数据准确度较高且操作方便，能为电缆接头的安装提供有效指导，并为电缆接头的设计与选型提供了数据支撑。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，包括：压力检测设备、调压件(6)、击穿电压测试装置和控制装置；其中，
所述压力检测设备设置在待测电缆接头的绝缘橡胶层(b)与所述待测电缆接头的护套结构的内侧型腔之间，用以检测所述待测电缆接头的绝缘橡胶层(b)与绝缘棒(a)之间复合界面的压力数据；
所述调压件(6)与所述护套结构的外套筒(4)相连接，用以调节所述外套筒(4)对所述内侧型腔(3)施加的压力大小；
所述击穿电压测试装置与所述复合界面的导电层(c)相连接，用以检测所述复合界面的击穿电压；
所述控制装置分别与所述压力检测设备与所述击穿电压测试装置相连接，用以接收所述压力检测设备获取的数据，以及控制所述击穿电压测试装置在不同的压力下获取所述复合界面的击穿电压。
2.根据权利要求1所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述调压件(6)为螺钉或螺杆。
3.根据权利要求1所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述导电层(c)的材质为导电橡胶。
4.根据权利要求1所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述击穿电压测试装置为击穿电压测试仪。
5.根据权利要求1所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述护套结构包括：型芯(1)、端部型腔(2)、内侧型腔(3)和外套筒(4)；其中，
所述端部型腔(2)、所述内侧型腔(3)和所述外套筒(4)依次套设于所述型芯(1)外部，用于对放置于其中的所述待测电缆接头的绝缘棒(a)和绝缘橡胶层(b)进行防护。
6.根据权利要求5所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述端部型腔(2)与所述待测电缆接头的绝缘棒(a)的端部之间设置有垫圈(5)。
7.根据权利要求5所述的电缆接头复合界面击穿电压检测装置，其特征在于，所述端部型腔(2)的截面呈凹槽型，所述内侧型腔(3)的截面呈矩形。
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