CN109406376B - 温湿度自适应电缆老化试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温湿度自适应电缆老化试验装置，包括试验箱体，试验箱体置物空腔内从左至右依次设置有第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔，第一试验腔内设置有第一试验电缆，第二试验腔内设置有第二试验电缆，第三试验腔内设置有第三试验电缆，第一试验腔内设置有试验土壤，第二试验腔内设置有腐蚀溶液；左竖支撑板和右竖支撑板之间设置有横导轨，横向导轨上设置有扫描电子显微镜、红外光谱分析装置和差示扫描量热仪；电缆检测台板的下端面位于第一试验腔上方位置固定设置有土壤加湿装置；悬挂架上可拆卸设置有用于改变环境温度的电热装置。上述技术方案，结构设计合理、结构简单、功能多、使用方便、对电缆监测全面、维护方便且适用范围广。

Description

温湿度自适应电缆老化试验装置

技术领域

本发明涉及电缆监测设备技术领域，具体涉及一种温湿度自适应电缆老化试验装置。

背景技术

随着现代城市的发展，电力电缆由于具有不占用地面空间、维护简便等优点，逐渐替代架空线路成为城市电网的主要组成部分，特别是在新建的现代化工业园区中，地下电力电缆已成为最佳配置。电力电缆长年处于地下，尤其是直埋敷设的电缆，受到土壤、水分的侵蚀，运行十几年后，电缆会出现腐蚀现象，特别是金属部分如接地线、铠装、铜屏蔽层、导体等出现不同程度的腐蚀。自上个世纪九十年代以来，大量电力电缆投入使用，现今部分电缆已经运行了十几年，即将进入设备的故障高发期。虽然电缆腐蚀是缓慢进行的，短时间内难以被察觉，而且被腐蚀金属护套都在外护套护层内，一般不易被发现，但长时间腐蚀的累积导致电缆安全运行遭受考验。特别是沿海的化工园区，土壤呈碱性，电缆腐蚀明显；而且随着电缆使用率的提高、电缆运行年限的增长，电缆事故也相应增加。电缆本体绝缘老化问题，由于准确定位困难，缺乏有效的处理措施，成为电缆安全运行的隐患。

因此，对长年运行的电缆，其腐蚀和老化现象是迫切需要研究的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、功能多、使用方便、对电缆监测全面、维护方便且适用范围广的温湿度自适应电缆老化试验装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种温湿度自适应电缆老化试验装置，包括试验箱体，所述试验箱体内设置有置物空腔，所述置物空腔内从左至右依次设置有第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔，所述第一试验腔内设置有第一试验电缆，第二试验腔内设置有第二试验电缆，所述第三试验腔内设置有第三试验电缆，所述第一试验腔内设置有试验土壤，所述第二试验腔内设置有腐蚀溶液；所述第一试验腔的底部一体设置有第一排液管，所述第一排液管下端可拆卸设置有第一排液阀；第二试验腔的底部一体设置有第二排液管，所述第二排液管下端可拆卸设置有第二排液阀；第三试验腔的底部设置有第三排液管，所述第三排液管下端可拆卸设置有第三排液阀；所述置物空腔的上端口一体设置有一块电缆检测台板；所述试验箱体的左端面上固定设置有左竖支撑板，试验箱体的右端面上固定设置有右竖支撑板，所述左竖支撑板和右竖支撑板之间设置有横导轨，所述横导轨位于试验箱体的正上方位置，所述横向导轨上设置有扫描电子显微镜、红外光谱分析装置和差示扫描量热仪；所述左竖支撑板的左端面上设置有用于控制所述扫描电子显微镜和红外光谱分析装置的操作台，所述操作台上端设置有液晶显示器，操作台下端设置有电脑主机，所述电脑主机上设置有若干根连接电缆，电脑主机通过连接电缆分别与液晶显示器、扫描电子显微镜、红外光谱分析装置和差示扫描量热仪连接；所述电缆检测台板的下端面位于第一试验腔上方位置固定设置有土壤加湿装置，所述土壤加湿装置包括左导轨、储液盒和右导轨，所述左导轨和右导轨与电缆检测台板的下端面固定连接，所述储液盒的左端面上一体设置有第一定位滑块，所述储液盒的右端面上一体设置有第二定位滑块，所述储液盒左端通过第一定位滑块沿左导轨的导轨槽前后滑动，储液盒右端通过第二定位滑块沿右导轨的导轨槽前后滑动；所述储液盒内设置有加湿液，所述储液盒的底部一体设置有第四排液管，所述第四排液管下端可拆卸设置有第四排液阀；所述横导轨上方设置有横梁，所述横梁下端固定设置有悬挂架，所述悬挂架上可拆卸设置有用于改变环境温度的电热装置。

通过采用上述技术方案，在试验箱体内第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔可以同时进行电缆在土壤、腐蚀溶液和正常环境中的三种电缆运行环境监测和观察，在第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔的底部分别设置了排液阀，使用方便；扫描电子显微镜和红外光谱分析装置能够沿横导轨左右移动，各试验电缆可以放在电缆检测台板上进行检测，通过扫描电子显微镜能够检测各试验电缆的腐蚀情况，通过红外光谱分析装置和差示扫描量热仪能够检测各试验电缆的老化情况；通过土壤加湿装置的加湿液能够给试验土壤加湿；通过电热装置能够改变环境温度；结构设计合理、结构简单、功能多、使用方便、对电缆监测全面、维护方便且适用范围广，实用性好。

本发明进一步设置为：所述电热装置为采用远红外线辐射加热灯泡和PTC 陶瓷发热元件联合加热的双暖流系列浴霸。通过本设置，电热装置结构简单，加热效果好，对环境温度改变效率高。

本发明还进一步设置为：所述横梁左右两端分别与左竖支撑板和右竖支撑板通过螺钉连接固定；所述悬挂架与横梁通过螺栓连接固定，所述电热装置与悬挂架通过螺栓连接固定。通过本设置，各部件连接方便，固定可靠，便于维修。

本发明还进一步设置为：所述第一试验腔和第二试验腔之间固定设置有第一隔板，所述第一隔板上设置有第一电缆通孔，所述第一电缆通孔内设置有第一O型密封圈，所述第一隔板的右端面位于第一电缆通孔位置固定设置有第一密封板；所述第二试验腔和第三试验腔之间固定设置有第二隔板，所述第二隔板上设置有第二电缆通孔，所述第二电缆通孔内设置有第二O型密封圈，所述第二隔板的左端面位于第二电缆通孔位置固定设置有第二密封板。

本发明还进一步设置为：所述第一试验电缆、第二试验电缆和第三试验电缆一体设置。

本发明还进一步设置为：所述第一试验电缆完全埋在试验土壤中，所述试验土壤为微生物硫酸盐还原菌土壤；所述第二试验电缆完全浸在腐蚀溶液中，所述腐蚀溶液为碱性溶液。

本发明还进一步设置为：所述扫描电子显微镜、红外光谱分析装置和差示扫描量热仪均套设在横导轨上或者均悬挂在横导轨上，所述扫描电子显微镜、红外光谱分析装置和差示扫描量热仪均沿横导轨的导轨滑槽左右滑动。

本发明还进一步设置为：所述左竖支撑板、右竖支撑板和横导轨均采用不锈钢材料制成，所述左竖支撑板、右竖支撑板和横导轨之间通过焊接构成一体结构；所述液晶显示器、操作台和电脑主机的右端均与左竖支撑板通过螺栓连接固定。

本发明还进一步设置为：所述试验箱体为长方体结构，且试验箱体由透明的钢化玻璃通过玻璃胶粘接组合而成，试验箱体的左端面与左竖支撑板的右端面粘接固定，试验箱体的右端面与右竖支撑板的左端面粘接固定。

本发明还进一步设置为：所述第一隔板和第二隔板由透明的钢化玻璃制成，所述第一隔板和第二隔板均通过玻璃胶粘接固定。

本发明的优点是：与现有技术相比，本发明结构设置更加合理，在试验箱体内第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔可以同时进行电缆在土壤、腐蚀溶液和正常环境中的三种电缆运行环境监测和观察，在第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔的底部分别设置了排液阀，使用方便；扫描电子显微镜和红外光谱分析装置能够沿横导轨左右移动，各试验电缆可以放在电缆检测台板上进行检测，通过扫描电子显微镜能够检测各试验电缆的腐蚀情况，通过红外光谱分析装置和差示扫描量热仪能够检测各试验电缆的老化情况；通过土壤加湿装置的加湿液能够给试验土壤加湿；通过电热装置能够改变环境温度；结构设计合理、结构简单、功能多、使用方便、对电缆监测全面、维护方便且适用范围广，实用性好。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中I部的放大示意图；

图3为图1中II部的放大示意图；

图4为本发明实施例土壤加湿装置的结构示意图。

具体实施方式

在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所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，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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1、图2、图3和图4，本发明公开的一种温湿度自适应电缆老化试验装置，包括试验箱体1，所述试验箱体1内设置有置物空腔，所述置物空腔内从左至右依次设置有第一试验腔11、第二试验腔12和第三试验腔13，所述第一试验腔11内设置有第一试验电缆2，第二试验腔12内设置有第二试验电缆3，所述第三试验腔13内设置有第三试验电缆4，所述第一试验腔11内设置有试验土壤5，所述第二试验腔12内设置有腐蚀溶液6；所述第一试验腔11的底部一体设置有第一排液管14，所述第一排液管14下端可拆卸设置有第一排液阀7；第二试验腔12的底部一体设置有第二排液管15，所述第二排液管15下端可拆卸设置有第二排液阀8；第三试验腔13的底部设置有第三排液管16，所述第三排液管16下端可拆卸设置有第三排液阀9；所述置物空腔的上端口一体设置有一块电缆检测台板10；所述试验箱体1的左端面上固定设置有左竖支撑板17，试验箱体1的右端面上固定设置有右竖支撑板18，所述左竖支撑板17和右竖支撑板18之间设置有横导轨19，所述横导轨19位于试验箱体1的正上方位置，所述横向导轨19上设置有扫描电子显微镜20、红外光谱分析装置21和差示扫描量热仪31；所述左竖支撑板18的左端面上设置有用于控制所述扫描电子显微镜20和红外光谱分析装置21的操作台22，所述操作台22上端设置有液晶显示器23，操作台22下端设置有电脑主机24，所述电脑主机24上设置有若干根连接电缆，电脑主机24通过连接电缆分别与液晶显示器23、扫描电子显微镜20、红外光谱分析装置21和差示扫描量热仪31连接；所述电缆检测台板10的下端面位于第一试验腔11上方位置固定设置有土壤加湿装置32，所述土壤加湿装置 32包括左导轨321、储液盒322和右导轨323，所述左导轨321和右导轨323与电缆检测台板10的下端面固定连接，所述储液盒322的左端面上一体设置有第一定位滑块3221，所述储液盒322的右端面上一体设置有第二定位滑块3222，所述储液盒322左端通过第一定位滑块3221沿左导轨321的导轨槽前后滑动，储液盒322右端通过第二定位滑块3222沿右导轨323的导轨槽前后滑动；所述储液盒322内设置有加湿液，所述储液盒322的底部一体设置有第四排液管324，所述第四排液管324下端可拆卸设置有第四排液阀325；所述横导轨19上方设置有横梁33，所述横梁33下端固定设置有悬挂架34，所述悬挂架34上可拆卸设置有用于改变环境温度的电热装置35。

作为优选的，所述第一排液管14的内孔与第一试验腔11连通，所述第一排液阀7的进液口与第一排液管14下端螺纹连接固定；第二排液管15的内孔与第二试验腔12连通，第二排液阀8的进液口与第二排液管15的下端螺纹连接固定；第三排液管16的内孔与第三试验腔13连通，第三排液阀9的进液口与第三排液管16下端螺纹连接固定；所述电缆检测台板10的宽度是试验箱体1 底面宽度的三分之一，使得置物空腔上端口留有足够的空隙便于试验电缆的取放，便于监测和观察。

所述左导轨321和右导轨323通过现有的玻璃胶或螺钉与电缆检测台板10 连接固定，且左导轨321和右导轨323内导轨槽对称设置；储液盒322内的加湿液为水或其它现有的溶液；第四排液阀325的进液口与第四排液管324下端螺纹连接固定；电脑主机24通过连接电缆分别与液晶显示器23、扫描电子显微镜20、红外光谱分析装置21和差示扫描量热仪31连接后进行数据传输或供电等。所述电热装置35连接220V市电，且电热装置35上设置有温度调节装置。

为使本发明结构设置更加合理，作为优选的，本实施例所述电热装置35为采用远红外线辐射加热灯泡和PTC陶瓷发热元件联合加热的双暖流系列浴霸。电热装置35为现有产品，具有2000W陶瓷PTC发热器，245W的NBSS取暖灯。

所述横梁33左右两端分别与左竖支撑板17和右竖支撑板18通过螺钉连接固定；所述悬挂架34与横梁33通过螺栓连接固定，所述电热装置35与悬挂架 34通过螺栓连接固定。

所述第一试验腔11和第二试验腔12之间固定设置有第一隔板25，所述第一隔板25上设置有第一电缆通孔251，所述第一电缆通孔251内设置有第一O 型密封圈26，所述第一隔板25的右端面位于第一电缆通孔251位置固定设置有第一密封板27。

所述第二试验腔12和第三试验腔13之间固定设置有第二隔板28，所述第二隔板28上设置有第二电缆通孔281，所述第二电缆通孔281内设置有第二O 型密封圈29，所述第二隔板28的左端面位于第二电缆通孔281位置固定设置有第二密封板30。

所述第一试验电缆2完全埋在试验土壤5中，所述试验土壤5为微生物硫酸盐还原菌土壤。

所述第二试验电缆3完全浸在腐蚀溶液6中，所述腐蚀溶液6为碱性溶液。

所述第一试验电缆2、第二试验电缆3和第三试验电缆4一体设置。所述第一O型密封圈26套设在第一试验电缆2与第二试验电缆3分界处，所述第一密封板27与第一隔板25的右端面通过玻璃胶粘接固定或通过现有的螺钉连接固定，所述第一试验电缆2与第二试验电缆3分界处通过第一O型密封圈26和第一密封板27与第一隔板25连接处构成密封；所述第二O型密封圈29套设在第一试验电缆3与第二试验电缆4分界处，所述第二密封板30与第二隔板28的左端面通过玻璃胶粘接固定或通过现有的螺钉连接固定，所述第二试验电缆3 与第三试验电缆4分界处通过第二O型密封圈29和第二密封板30与第二隔板 28连接处构成密封。

所述扫描电子显微镜20、红外光谱分析装置21和差示扫描量热仪31均套设在横导轨19上或者均悬挂在横导轨19上，所述扫描电子显微镜20、红外光谱分析装置21和差示扫描量热仪31均沿横导轨19的导轨滑槽左右滑动。作为优选的，所述扫描电子显微镜20为现有的JSM-7500F型扫描电子显微镜，通过扫描电子显微镜20的外壳穿孔或现有的悬挂架安装在横导轨19上，该设备分辨率可调范围为1.0nm(15kV)-1.4nm(1kV)，放大倍数范围为×25–800， 000倍；

所述红外光谱分析装置21为现有的型号为Nicolet 6700的红外光谱分析装置，通过红外光谱分析装置21的外壳穿孔或现有的悬挂架安装在横导轨19 上，其检测范围为4000-400cm-1，分辨率为0.09cm-1；

差示扫描量热仪31为现有的型号为Q2000，扫描温度范围为-80-550℃，灵敏度为0.2μw，扫描速率为0.01-200℃/min，最大可称量100mg。

所述左竖支撑板17、右竖支撑板18和横导轨19均采用不锈钢材料制成，所述左竖支撑板17、右竖支撑板18和横导轨19之间通过焊接构成一体结构；所述液晶显示器23、操作台22和电脑主机24的右端均与左竖支撑板17通过螺栓连接固定。

所述试验箱体1为长方体结构，且试验箱体1由透明的钢化玻璃通过玻璃胶粘接组合而成，试验箱体1的左端面与左竖支撑板17的右端面粘接固定，试验箱体1的右端面与右竖支撑板18的左端面粘接固定。

所述第一隔板25和第二隔板28由透明的钢化玻璃制成，所述第一隔板25 和第二隔板28均通过玻璃胶粘接固定。

实际应用时，在试验箱体内第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔可以同时进行电缆在土壤、腐蚀溶液和正常环境中的三种电缆运行环境监测和观察，在第一试验腔、第二试验腔和第三试验腔的底部分别设置了排液阀，使用方便；扫描电子显微镜和红外光谱分析装置能够沿横导轨左右移动，各试验电缆可以放在电缆检测台板上进行检测，通过扫描电子显微镜能够检测各试验电缆的腐蚀情况，通过红外光谱分析装置和差示扫描量热仪能够检测各试验电缆的老化情况；通过土壤加湿装置的加湿液能够给试验土壤加湿；通过电热装置能够改变环境温度；结构设计合理、结构简单、功能多、使用方便、对电缆监测全面、维护方便且适用范围广，实用性好。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.温湿度自适应电缆老化试验装置，包括试验箱体（1），其特征在于：所述试验箱体（1）内设置有置物空腔，所述置物空腔内从左至右依次设置有第一试验腔（11）、第二试验腔（12）和第三试验腔（13），所述第一试验腔（11）内设置有第一试验电缆（2），第二试验腔（12）内设置有第二试验电缆（3），所述第三试验腔（13）内设置有第三试验电缆（4），所述第一试验腔（11）内设置有试验土壤（5），所述第二试验腔（12）内设置有腐蚀溶液（6）；所述第一试验腔（11）的底部一体设置有第一排液管（14），所述第一排液管（14）下端可拆卸设置有第一排液阀（7）；第二试验腔（12）的底部一体设置有第二排液管（15），所述第二排液管（15）下端可拆卸设置有第二排液阀（8）；第三试验腔（13）的底部设置有第三排液管（16），所述第三排液管（16）下端可拆卸设置有第三排液阀（9）；所述置物空腔的上端口一体设置有一块电缆检测台板（10）；所述试验箱体（1）的左端面上固定设置有左竖支撑板（17），试验箱体（1）的右端面上固定设置有右竖支撑板（18），所述左竖支撑板（17）和右竖支撑板（18）之间设置有横导轨（19），所述横导轨（19）位于试验箱体（1）的正上方位置，所述横导轨（19）上设置有扫描电子显微镜（20）、红外光谱分析装置（21）和差示扫描量热仪（31）；所述左竖支撑板（18）的左端面上设置有用于控制所述扫描电子显微镜（20）和红外光谱分析装置（21）的操作台（22），所述操作台（22）上端设置有液晶显示器（23），操作台（22）下端设置有电脑主机（24），所述电脑主机（24）上设置有若干根连接电缆，电脑主机（24）通过连接电缆分别与液晶显示器（23）、扫描电子显微镜（20）、红外光谱分析装置（21）和差示扫描量热仪（31）连接；所述电缆检测台板（10）的下端面位于第一试验腔（11）上方位置固定设置有土壤加湿装置（32），所述土壤加湿装置（32）包括左导轨（321）、储液盒（322）和右导轨（323），所述左导轨（321）和右导轨（323）与电缆检测台板（10）的下端面固定连接，所述储液盒（322）的左端面上一体设置有第一定位滑块（3221），所述储液盒（322）的右端面上一体设置有第二定位滑块（3222），所述储液盒（322）左端通过第一定位滑块（3221）沿左导轨（321）的导轨槽前后滑动，储液盒（322）右端通过第二定位滑块（3222）沿右导轨（323）的导轨槽前后滑动；所述储液盒（322）内设置有加湿液，所述储液盒（322）的底部一体设置有第四排液管（324），所述第四排液管（324）下端可拆卸设置有第四排液阀（325）；所述横导轨（19）上方设置有横梁（33），所述横梁（33）下端固定设置有悬挂架（34），所述悬挂架（34）上可拆卸设置有用于改变环境温度的电热装置（35）；

所述第一试验腔（11）和第二试验腔（12）之间固定设置有第一隔板（25），所述第一隔板（25）上设置有第一电缆通孔（251），所述第一电缆通孔（251）内设置有第一O型密封圈（26），所述第一隔板（25）的右端面位于第一电缆通孔（251）位置固定设置有第一密封板（27）；所述第二试验腔（12）和第三试验腔（13）之间固定设置有第二隔板（28），所述第二隔板（28）上设置有第二电缆通孔（281），所述第二电缆通孔（281）内设置有第二O型密封圈（29），所述第二隔板（28）的左端面位于第二电缆通孔（281）位置固定设置有第二密封板（30）；

所述第一试验电缆（2）、第二试验电缆（3）和第三试验电缆（4）一体设置；

所述第一试验电缆（2）完全埋在试验土壤（5）中，所述试验土壤（5）为微生物硫酸盐还原菌土壤；所述第二试验电缆（3）完全浸在腐蚀溶液（6）中，所述腐蚀溶液（6）为碱性溶液。

2.根据权利要求1所述的温湿度自适应电缆老化试验装置，其特征在于：所述电热装置（35）为采用远红外线辐射加热灯泡和PTC陶瓷发热元件联合加热的双暖流系列浴霸。

3.根据权利要求1所述的温湿度自适应电缆老化试验装置，其特征在于：所述扫描电子显微镜（20）、红外光谱分析装置（21）和差示扫描量热仪（31）均套设在横导轨上或者均悬挂在横导轨（19）上，所述扫描电子显微镜（20）、红外光谱分析装置（21）和差示扫描量热仪（31）均沿横导轨（19）的导轨滑槽左右滑动。

4.根据权利要求1所述的温湿度自适应电缆老化试验装置，其特征在于：所述左竖支撑板（17）、右竖支撑板（18）和横导轨（19）均采用不锈钢材料制成，所述左竖支撑板（17）、右竖支撑板（18）和横导轨（19）之间通过焊接构成一体结构；所述液晶显示器（23）、操作台（22）和电脑主机（24）的右端均与左竖支撑板（17）通过螺栓连接固定。

5.根据权利要求1所述的温湿度自适应电缆老化试验装置，其特征在于：所述试验箱体（1）为长方体结构，且试验箱体（1）由透明的钢化玻璃通过玻璃胶粘接组合而成，试验箱体（1）的左端面与左竖支撑板（17）的右端面粘接固定，试验箱体（1）的右端面与右竖支撑板（18）的左端面粘接固定。

6.根据权利要求1所述的温湿度自适应电缆老化试验装置，其特征在于：所述第一隔板（25）和第二隔板（28）由透明的钢化玻璃制成，所述第一隔板（25）和第二隔板（28）均通过玻璃胶粘接固定。