CN110470106A - 一种电力电缆水分去除平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力电缆水分去除平台及方法，包括依次连通的氮气配备及加热系统、水分去除系统以及水分检测系统，所述氮气配备及加热系统为水分去除系统提供加热的氮气，所述水分去除系统用于去除电缆内的水分，所述水分检测系统用于检测电缆内的水分是否去除干净。本发明能够对进水电缆内的液态水和气态水进行去除，恢复电缆的绝缘性能。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆设备领域，更具体地说，涉及一种电力电缆水分去除平台及方法。
背景技术
电力电缆是电力系统中电能传输转运的重要设备，与架空线路相比，电力电缆敷设在地下、绝缘层级多，状态可观性差，产品质量和安装工艺不当遗留的内部隐患难以被及时发现和排查，往往存在各种潜伏性隐患，这会影响电缆设备的使用，并危及电力系统的安全稳定运行。其中最广泛的潜伏性隐患就是电缆进水，水分的侵入会使电缆的电性能产生恶化，电阻和击穿场强下降，电容和介质损耗角正切增加，电缆主绝缘进水后长期运行，会使主绝缘在较低电场强度下便引发水树枝，进而引发电缆主绝缘击穿故障。为此，就需要对进水后的电缆进行水分的去除，恢复其正常性能形成完整的防水治理技术体系，提高电缆的运行可靠性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种电力电缆水分去除平台及方法，能够对进水电缆内的液态水和气态水进行去除，恢复电缆的绝缘性能。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
设计一种电力电缆水分去除平台，包括依次连通的氮气配备及加热系统、水分去除系统以及水分检测系统，所述氮气配备及加热系统为水分去除系统提供加热的氮气，所述水分去除系统用于去除电缆内的水分，所述水分检测系统用于检测电缆内的水分是否去除干净。
在上述方案中，所述氮气配备及加热系统包括储存有氮气的高压气瓶，所述高压气瓶输出口依次安装有阀门、减压阀、流速表、气压表、快速接头、气管，所述减压阀用于调控进气速率，所述流速表和气压表用于观察高压气瓶内氮气剩余量，还包括加热装置，所述加热装置由电加热棒和内部盛水的水槽组成，所述气管中间部位及电加热棒的加热部位置于水中。
在上述方案中，所述气管中间部位呈螺旋状置于水槽内部的水中。
在上述方案中，所述水分去除系统包括电缆、固定在所述电缆两端的密封适配器、电流发生器、升流线圈、导线、溢水器、真空泵，位于所述电缆左端的密封适配器与气管连接，位于所述电缆右端的密封适配器通过管道与溢水器的输入口连接，所述溢水器的输出口与真空泵连接，所述升流线圈的两端与电流发生器连接，所述升流线圈中间部位缠绕在电缆外围，所述导线两端分别连接电缆两端形成回路。
在上述方案中，所述水分检测系统包括微水仪、湿度计以及储存有变色硅胶的箱子，所述微水仪、湿度计、箱子分别通过管道与位于所述电缆右端的密封适配器连接。
本发明还提供一种电力电缆水分去除方法，应用上述电力电缆水分去除平台，该方法包括以下步骤：
步骤1)：将电缆两端分别连接密封适配器，电缆两端还分别与导线两端连接形成回路，位于电缆右端的密封适配器通过管道依次与溢水器、真空泵连接；
步骤2)：将升流线圈绕在电缆回路，升流线圈两端连接在电流发生器上，调节电流发生器的输出，改变升流线圈中的电流，使得电缆回路中产生感应电流，对电缆进行加热；
步骤3)：开启真空泵，利用真空泵的吸引力把电缆内部的液态水抽出，液态水沿管道流动，由溢水器收集，当管道中不再有液态水后关闭真空泵；
步骤4)：当电缆温度到达100摄氏度以后，电缆左端的密封适配器与气管连接，气管通过快速接头与减压阀连接，阀门、减压阀依次连接在高压气瓶的输出口上，阀门处于关闭状态，打开真空泵，对电缆内部进行抽真空处理5分钟后关闭真空泵；
步骤5)：封闭电缆左端的密封适配器所连接管道，打开阀门、减压阀，电加热棒将水槽中的水加热，氮气首先经过浸泡在水槽中的螺旋装气管，水槽中的热水将热量传递给氮气，接着经过加热的氮气通入电缆内，对电缆内部的水蒸气和剩余液态水进行干燥，当电缆内部通入氮气20分钟后关闭阀门、减压阀；同时，电缆在升流线圈的电流作用下产生感应电流，对电缆进行加热，电缆内部的液态水蒸发；
步骤6)：当电缆内部经过20分钟混合气体处理后，解除对电缆左端的密封适配器所连接管道的封闭，微水仪、湿度计、箱子分别通过管道与位于电缆右端的密封适配器连接，打开真空泵，将混合气体从电缆内部抽出，观察微水仪、湿度计显示的水分含量以及变色硅胶的颜色变化，判断电缆除水是否彻底，当微水仪显示的数值降低至设定的除水湿度以下，则电缆除水结束，否则重复步骤4)至步骤5)。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明解决了传统电缆去除水分技术存在的去水效果不显著且难以衡量的问题，可以为水分驱除效果的研究提供依据，利用本发明可以实现进水电缆的水分驱除。
附图说明
图1为电力电缆水分去除平台的结构示意图。
图中：100-高压气瓶，101-阀门，102-减压阀，103-流速表，104-气压表，105-快速接头，106-气管，107-电加热棒，108-水槽，200-电缆，201-密封适配器，202-导线，203-电流发生器，204-升流线圈，205-溢水器，206-真空泵，300-微水仪，301-湿度计，302-箱子。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1所示，本发明提供一种电力电缆水分去除平台，该平台包括氮气配备及加热系统、水分去除系统以及水分检测系统。
其中，氮气配备及加热系统包括储存有氮气的高压气瓶100，高压气瓶100输出口依次安装有阀门101、减压阀102、流速表103、气压表104、快速接头105、气管106，减压阀102用于调控进气速率，流速表103和气压表104用于观察高压气瓶100内氮气剩余量，还包括加热装置，加热装置由电加热棒107和内部盛水的水槽108组成，气管106中间部位及电加热棒107的加热部位置于水中。高压气瓶100内的氮气流通至气管106内，水槽108中的水将热量传递给氮气，氮气受热后温度上升。优选地，气管106中间部位呈螺旋状置于水中，这样增加氮气受热时间，增强干燥效果。
水分去除系统是该水分去除平台的主体装置，包括电缆200、固定在电缆200两端的密封适配器201、电流发生器203、升流线圈204、导线202、溢水器205、真空泵206，位于电缆200一端的密封适配器201与气管106连接，位于电缆200另一端的密封适配器201通过管道与溢水器205的输入口连接，溢水器205的输出口与真空泵206连接，升流线圈204的两端与电流发生器203连接，升流线圈204中间部位缠绕在电缆200外围，导线202两端分别连接电缆200两端形成回路。电流发生器203对电缆200进行加热，使电缆200内部水分蒸发，另外，气管106内部的热氮气充入电缆200内部，将电缆200内的水分除去。真空泵206将从电缆200内部排除的水蒸气抽出，并由溢水器205收集。真空泵206还用于抽出电缆200内的氮气混合气体。
水分检测系统包括微水仪300、湿度计301以及储存有变色硅胶的箱子302，微水仪300、湿度计301、箱子302分别通过管道与位于电缆200另一端的密封适配器201连接。微水仪300用于在除水过程循环10次之后精密测量气体中的水分；湿度计301用于在除水开始时总体反映电缆200内气体水分含量趋势；变色硅胶具备较强的水分吸附能力，遇水可以变色，通过观察其颜色变化能直接看出气体水分含量变化。
本发明电力电缆水分去除平台在进行电缆除水之前，需要先准备足够的氮气，并检查整个平台各处的气密性，包括快速接头105、真空泵206的接头以及电缆200两端的密封适配器201，保证真空泵206所能达到的真空率。应用上述电力电缆水分去除平台，去除电力电缆水分，具体包括以下步骤：
步骤1)：将电缆200两端分别连接密封适配器201，电缆200两端还分别与导线202两端连接形成回路，位于电缆200右端的密封适配器201通过管道依次与溢水器205、真空泵206连接；
步骤2)：将升流线圈204绕在电缆200回路，升流线圈204两端连接在电流发生器203上，调节电流发生器203的输出，改变升流线圈204中的电流，使得电缆200回路中产生感应电流，对电缆200进行加热；
步骤3)：开启真空泵206，利用真空泵206的吸引力把电缆200内部的液态水抽出，液态水沿管道流动，由溢水器205收集，当管道中不再有液态水后关闭真空泵206；
步骤4)：当电缆200温度到达100摄氏度以后，电缆200左端的密封适配器201与气管106连接，气管106通过快速接头105与减压阀102连接，阀门101、减压阀102依次连接在高压气瓶100的输出口上，阀门101处于关闭状态，打开真空泵206，对电缆200内部进行抽真空处理5分钟后关闭真空泵206；
步骤5)：封闭电缆200左端的密封适配器201所连接管道，打开阀门101、减压阀102，电加热棒107将水槽108中的水加热，氮气首先经过浸泡在水槽208中的螺旋装气管106，水槽208中的热水将热量传递给氮气，接着经过加热的氮气通入电缆200内，对电缆200内部的水蒸气和剩余液态水进行干燥，当电缆200内部通入氮气20分钟后关闭阀门101、减压阀102；同时，电缆200在升流线圈204的电流作用下产生感应电流，对电缆200进行加热，电缆200内部的液态水蒸发；
步骤6)：当电缆200内部经过20分钟混合气体处理后，解除对电缆200左端的密封适配器201所连接管道的封闭，微水仪300、湿度计301、箱子302分别通过管道与位于电缆200右端的密封适配器201连接，打开真空泵206，将混合气体从电缆200内部抽出，观察微水仪300、湿度计301显示的水分含量以及变色硅胶的颜色变化，判断电缆除水是否彻底，当微水仪300显示的数值降低至设定的除水湿度以下，则电缆除水结束，否则重复步骤4)至步骤5)。
附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种电力电缆水分去除平台，其特征在于，包括依次连通的氮气配备及加热系统、水分去除系统以及水分检测系统，所述氮气配备及加热系统为水分去除系统提供加热的氮气，所述水分去除系统用于去除电缆内的水分，所述水分检测系统用于检测电缆内的水分是否去除干净。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆水分去除平台，其特征在于，所述氮气配备及加热系统包括储存有氮气的高压气瓶(100)，所述高压气瓶(100)输出口依次安装有阀门(101)、减压阀(102)、流速表(103)、气压表(104)、快速接头(105)、气管(106)，所述减压阀(102)用于调控进气速率，所述流速表(103)和气压表(104)用于观察高压气瓶(100)内氮气剩余量，还包括加热装置，所述加热装置由电加热棒(107)和内部盛水的水槽(108)组成，所述气管(106)中间部位及电加热棒(107)的加热部位置于水中。
3.根据权利要求2所述的一种电力电缆水分去除平台，其特征在于，所述气管(106)中间部位呈螺旋状置于水槽(108)内部的水中。
4.根据权利要求2所述的一种电力电缆水分去除平台，其特征在于，所述水分去除系统包括电缆(200)、固定在所述电缆(200)两端的密封适配器(201)、电流发生器(203)、升流线圈(204)、导线(202)、溢水器(205)、真空泵(206)，位于所述电缆(200)左端的密封适配器(201)与气管(106)连接，位于所述电缆(200)右端的密封适配器(201)通过管道与溢水器(205)的输入口连接，所述溢水器(205)的输出口与真空泵(206)连接，所述升流线圈(204)的两端与电流发生器(203)连接，所述升流线圈(204)中间部位缠绕在电缆(200)外围，所述导线(202)两端分别连接电缆(200)两端形成回路。
5.根据权利要求4所述的一种电力电缆水分去除平台，其特征在于，所述水分检测系统包括微水仪(300)、湿度计(301)以及储存有变色硅胶的箱子(302)，所述微水仪(300)、湿度计(301)、箱子(302)分别通过管道与位于所述电缆(200)右端的密封适配器(201)连接。
6.一种电力电缆水分去除方法，其特征在于，应用权利要求5所述的电力电缆水分去除平台，该方法包括以下步骤：
步骤1)：将电缆(200)两端分别连接密封适配器(201)，电缆(200)两端还分别与导线(202)两端连接形成回路，位于电缆(200)右端的密封适配器(201)通过管道依次与溢水器(205)、真空泵(206)连接；
步骤2)：将升流线圈(204)绕在电缆(200)回路，升流线圈(204)两端连接在电流发生器(203)上，调节电流发生器(203)的输出，改变升流线圈(204)中的电流，使得电缆(200)回路中产生感应电流，对电缆(200)进行加热；
步骤3)：开启真空泵(206)，利用真空泵(206)的吸引力把电缆(200)内部的液态水抽出，液态水沿管道流动，由溢水器(205)收集，当管道中不再有液态水后关闭真空泵(206)；
步骤4)：当电缆(200)温度到达100摄氏度以后，电缆(200)左端的密封适配器(201)与气管(106)连接，气管(106)通过快速接头(105)与减压阀(102)连接，阀门(101)、减压阀(102)依次连接在高压气瓶(100)的输出口上，阀门(101)处于关闭状态，打开真空泵(206)，对电缆(200)内部进行抽真空处理5分钟后关闭真空泵(206)；
步骤5)：封闭电缆(200)左端的密封适配器(201)所连接管道，打开阀门(101)、减压阀(102)，电加热棒(107)将水槽(108)中的水加热，氮气首先经过浸泡在水槽(208)中的螺旋装气管(106)，水槽(208)中的热水将热量传递给氮气，接着经过加热的氮气通入电缆(200)内，对电缆(200)内部的水蒸气和剩余液态水进行干燥，当电缆(200)内部通入氮气20分钟后关闭阀门(101)、减压阀(102)；同时，电缆(200)在升流线圈(204)的电流作用下产生感应电流，对电缆(200)进行加热，电缆(200)内部的液态水蒸发；
步骤6)：当电缆(200)内部经过20分钟混合气体处理后，解除对电缆(200)左端的密封适配器(201)所连接管道的封闭，微水仪(300)、湿度计(301)、箱子(302)分别通过管道与位于电缆(200)右端的密封适配器(201)连接，打开真空泵(206)，将混合气体从电缆(200)内部抽出，观察微水仪(300)、湿度计(301)显示的水分含量以及变色硅胶的颜色变化，判断电缆除水是否彻底，当微水仪(300)显示的数值降低至设定的除水湿度以下，则电缆除水结束，否则重复步骤4)至步骤5)。
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