CN110491227B - 电缆故障模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆故障模拟装置。电缆故障模拟装置包括框架以及环境模拟盒，其中，环境模拟盒用于套设在故障电缆外，故障电缆设有自外护套贯穿至导体线芯的缺陷通道；导体线芯用于与培训试验线路电性连接；环境模拟盒设有模拟腔，模拟腔与所述缺陷通道相通。框架与环境模拟盒连接，并且框架与故障电缆的铝护套电性连接，框架接地。上述电缆故障模拟装置能模拟电缆在各环境状态下的故障情况，有效地提高了电缆故障寻测培训效果。

Description

电缆故障模拟装置

技术领域

本发明涉及电网电路维护技术领域，特别是涉及一种电缆故障模拟装置。

背景技术

高压电缆因其不占地上空间、可靠性高等特点，使得其在工程实践中得到广泛应用。但受制造工艺上的限制，在经过长时间使用后，高压电缆会出现绝缘水平下降的情况，易引起高压电缆故障。高压电缆一旦发生故障将会对电力系统的运行以及用户供电的可靠性造成严重影响。因此，需要工人定期对高压电缆线路进行巡测，从而及时发现并排除高压电缆故障。

为了提高工人的电缆故障寻测业务能力，需要对工人进行电缆故障寻测培训。传统的电缆故障寻测培训多是通过培训系统进行理论培训，一般的培训系统难以真实模拟电缆在各种环境状态下的故障，导致培训效果不佳。

发明内容

基于此，有必要针对如何提高电缆故障寻测培训效果问题，提供一种电缆故障模拟装置。

一种电缆故障模拟装置，包括：

环境模拟盒，用于套设在故障电缆外，所述故障电缆设有自外护套贯穿至导体线芯的缺陷通道；所述导体线芯用于与培训试验线路电性连接；所述环境模拟盒设有模拟腔，所述模拟腔与所述缺陷通道相通。以及，

框架，与所述环境模拟盒连接，并且所述框架与所述故障电缆的铝护套电性连接，所述框架接地。

上述电缆故障模拟装置通过将故障电缆接入培训试验线路并使故障电缆的铝护套通过框架接地，同时通过将环境模拟盒套设在故障电缆外，使环境模拟盒的模拟腔与故障电缆的缺陷通道相通，从而通过向环境模拟盒的模拟腔内注水或埋沙或填充空气，即可模拟真实高压电缆被水浸泡状态下的故障或高压电缆在电缆沟内填砂状态下的故障或高压电缆在隧道内空气敷设状态下的故障等各环境状态下的故障情况，有效地提高了电缆故障寻测培训效果。

在其中一个实施例中，所述环境模拟盒设有安装通道，所述安装通道与所述模拟腔连通，所述故障电缆穿设在所述安装通道内，并且所述故障电缆的两端位于所述环境模拟盒外。

在其中一个实施例中，所述环境模拟盒包括底板、罩体以及挡板，所述底板与所述框架连接，所述罩体设置在所述底板上，所述罩体设有用于容纳所述故障电缆的第一槽，所述挡板设有与所述第一槽相对的第二槽，所述第一槽与所述第二槽形成所述安装通道。

在其中一个实施例中，电缆故障模拟装置还包括第一夹持机构，所述框架设有第一支撑部，所述第一夹持机构的一端与所述第一支撑部连接，所述第一夹持机构的另一端夹持所述故障电缆的铝护套，以使所述铝护套与所述框架形成电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一支撑部设有第一连接孔以及第二连接孔，所述第一夹持机构包括支撑板、第一夹体、第一夹座、第一连接件、第二连接件、第一锁紧件以及第二锁紧件，所述第一夹体与所述第一夹座相配合并套设于所述铝护套外，所述第一夹体设有第一通孔，所述第一夹座设有第二通孔，所述支撑件设有第三通孔，第一连接件的一端穿过所述第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第一连接孔并与所述锁紧件连接，所述支撑板还设有第四通孔，所述第四通孔与所述第二连接孔相通，所述第二连接件的一端穿过所述第四通孔以及所述第二连接孔并与所述第二锁紧件连接。

在其中一个实施例中，所述电缆故障模拟装置还包括第二夹持机构，所述框架设有第二支撑部，所述第二夹持机构的一端与所述第二支撑部连接，所述第二夹持机构的另一端夹持所述故障电缆的导体线芯，所述导体线芯与所述框架通过所述第二夹持机构形成绝缘连接。

在其中一个实施例中，所述第二支撑部设有第三连接孔，所述第二夹持机构包括绝缘板、第二夹体、第二夹座、第三连接件、第四连接件以及第三锁紧件，所述绝缘板设有第五通孔，所述第五通孔与所述第三连接孔相通，所述第三连接件的一端穿过所述第五通孔以及所述第二连接孔并与所述第三锁紧件连接；所述第二夹体与所述第二夹座相配合并套设于所述导体线芯外，所述第二夹体设有第六通孔，所述第二夹座设有第七通孔，所述绝缘板设有盲孔，第四连接件穿设在所述第六通孔、所述第七通孔以及所述盲孔内。

在其中一个实施例中，所述电缆故障模拟装置还包括面板，所述面板围设在所述框架外。

在其中一个实施例中，所述缺陷通道内设置有石墨粉。

在其中一个实施例中，所述电缆故障模拟装置还包括接地线缆，所述接地线缆与所述框架电性连接。

附图说明

图1为一实施例的电缆故障模拟装置的结构示意图；

图2为图1中所示的电缆故障模拟装置的故障电缆的结构示意图；

图3为图2中所示的故障电缆的截面图；

图4为一实施例的电缆故障模拟装置的结构爆炸图；

图5为图3中所示的电缆故障模拟装置的第一夹持机构的示意图；

图6为图3中所示的电缆故障模拟装置的第二夹持机构的示意图。

附图标记说明：

100、电缆故障模拟装置；110、故障电缆；111、导体线芯；112、导体屏蔽层；113、绝缘层；114、外屏蔽层；115、阻水带层；116、铝护套；117、外护套；118、缺陷通道；120、框架；121、第一支撑部；122、第二支撑部；123、底板支撑部；124、滑轮；130、环境模拟盒；131、模拟腔；132、安装通道；133、底板；134、罩体；135、挡板；136、第一槽；137、第二槽；140、第一夹持机构；141、支撑板；142、第一夹座；143、第一夹体；144、第一连接件；145、第二连接件；146、第一锁紧件；147、第二锁紧件；150、第二夹持机构；151、绝缘板；152、第二夹座；153、第二夹体；154、第三连接件；155、第三锁紧件；156、第四连接件；157、垫高块；161、第一通孔；162、第二通孔；163、第三通孔；164、第四通孔；171、第五通孔；172、第六通孔；173、第七通孔；174、盲孔；180、面板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“上”“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

参见图1-3，本申请实施例提供一种电缆故障模拟装置100，用于模拟真实高压电缆在各种环境状态下产生的故障。具体地，一实施例的电缆故障模拟装置100包括框架120以及环境模拟盒130。

环境模拟盒130用于套设在故障电缆110外，具体地，故障电缆110设有自外护套贯穿至导体线芯111的缺陷通道118。进一步地，通过将故障电缆110的导体屏蔽层112、绝缘层113、外屏蔽层114、阻水带层115、铝护套116、外护套117分别剥除适当长度，使得故障电缆110的导体线芯111暴露出来。其中，故障电缆110的导体线芯111用于与培训试验线路电性连接。培训试验线路为传统电缆故障寻测培训中所采的测试系统中的试验线路。导体线芯111可以是与培训试验线路的终端连接或与由电极引出的中间接头连接。

进一步地，环境模拟盒130设有模拟腔131，模拟腔131与缺陷通道118相通。具体地，模拟腔131用于填充环境介质以模拟故障电缆110所处的环境状态。环境介质包括但不限于空气、砂砾以及水等。例如，通过向环境模拟盒130的模拟腔131内填满砂来模拟电缆沟内埋砂敷设电缆的故障，进一步地，还可以通过控制砂的湿度以模拟不同干湿程度下电缆的故障。又或是，通过对环境模拟盒130进行密封处理，向环境模拟盒130的模拟腔131内充满水以模拟电缆沟或隧道内浸水电缆的故障。更进一步地，还可以使环境模拟盒130的模拟腔131空置，即不填充砂或水，使环境模拟盒130的模拟腔131充满空气，用以模拟隧道内空气敷设电缆的故障。

框架120与环境模拟盒130连接，用于支撑环境模拟盒130。进一步地，框架120与故障电缆110的铝护套116电性连接，并且框架120通过导线或电缆接地，从而对故障电缆110形成接地保护，避免在试验过程中意外发生。

上述电缆故障模拟装置100通过将故障电缆110接入培训试验线路并使故障电缆110的铝护套116通过框架120接地，同时通过将环境模拟盒130套设在套设在所述故障电缆110外，使环境模拟盒130的模拟腔131与故障电缆110的缺陷通道118相通，从而通过向环境模拟盒130的模拟腔131内注水或埋沙或填充空气，即可模拟真实高压电缆被水浸泡状态下的故障或高压电缆在电缆沟内填砂状态下的故障或高压电缆在隧道内空气敷设状态下的故障等电缆在各环境状态下的故障情况，有效地提高了电缆故障寻测培训效果。并且上述电缆故障模拟装置100结构简单，容易实现对电缆在真实环境状态下故障的模拟，降低了成本。

进一步地，环境模拟盒130设有安装通道132，安装通道132与模拟腔131连通，故障电缆110穿设在安装通道132内，并且故障电缆110的两端位于环境模拟盒130外，而故障电缆110的缺陷通道118位于模拟腔131内。

参见图4，环境模拟盒130包括底板133、罩体134以及挡板135。底板133与框架120连接，具体地，框架120设有底板支撑部123，底板133可拆卸地设置于底板支撑部123上。罩体134设置在底板133上，罩体134设有用于容纳所述故障电缆110的第一槽，挡板135设有与第一槽相对的第二槽。具体地，第一槽与第二槽均为U形槽，并且两个U形槽额开口相对，以使得第一槽与第二槽形成安装通道132。在组装环境模拟盒130时，可先将故障电缆110放置与第一槽内，让后通过将挡板135的第二槽对准故障电缆110并由上至下插在故障电缆110上。

继续参见图1，电缆故障模拟装置100还包括第一夹持机构140，第一夹持机构140用于夹持故障电缆110的铝护套116。具体地，框架120还设有第一支撑部121，第一夹持机构140的一端与第一支撑部121连接，第一夹持机构140的另一端夹持故障电缆110的铝护套116，以使铝护套116与框架120形成电性连接。进一步地，框架120为导电材料，由于框架120接地，从而通过第一夹持机构140既能夹持固定故障电缆110，又能对故障电缆110的铝护套116进行接地保护。

具体地，参见图4以及图5，第一支撑部121设有第一连接孔(未示出)以及第二连接孔(未示出)。第一夹持机构140包括支撑板141、第一夹体143、第一夹座142、第一连接件144、第二连接件145、第一锁紧件146以及第二锁紧件147。其中第一夹体143与第一夹座142相配合能形成一个圆形环夹，圆形环夹套设于铝护套116外。用于固定故障电缆110。进一步地第一夹体143设有第一通孔161，第一夹座142设有第二通孔162，支撑板141设有第三通孔163，并且第一通孔161、第二通孔162以及第三通孔163与第一支撑部121的第一连接孔相通。第一连接件144的一端依次穿过第一通孔161、第二通孔162、第三通孔163以及第一连接孔并与第一锁紧件146连接。进一步地，第一连接件144可以为螺丝，第一锁紧件146可以为螺母。由于第一夹体143、第一夹座142以及第一连接件144均为导电材料，从而使得铝护套116与框架120形成电性连接。进一步地，为了进一步加强连接稳定性，支撑板141还设有第四通孔164，第四通孔164与第二连接孔相通，第二连接件145的一端依次穿过第四通孔164以及第二连接孔并与第二锁紧件147连接。同样地，第二连接件145可以为螺丝，第二锁紧件147可以为螺母。

参见图1，电缆故障模拟装置100还包括第二夹持机构150，第二夹持机构150用于夹持故障电缆110的导体线芯111。框架120还设有第二支撑部122，第二夹持机构150的一端与第二支撑部122连接，第二夹持机构150的另一端夹持故障电缆110的导体线芯111。导体线芯111与框架120通过第二夹持机构150形成绝缘连接。具体地，第二夹持机构150的至少部分为绝缘材料，从而阻隔导体线芯111与框架120之间的电性连接，避免试验过程中漏电。

具体地，参见图4以及图6，第二支撑部122设有第三连接孔。第二夹持机构150包括绝缘板151、第二夹体153、第二夹座152、第三连接件154、第三锁紧件155以及第四连接件156。其中，绝缘板151设有第五通孔171，第五通孔171与第三连接孔相通，第三连接件154的一端穿过第五通孔171以及第三连接孔并与第三锁紧件155连接。第三连接件154可以为螺丝，第三锁紧件155可以为螺母。第二夹体153与第二夹座152相配合也能形成一个圆形环夹，圆形环夹套设于所述导体线芯111外以固定导体线芯111。进一步地，第二夹体153设有第六通孔172，第二夹座152设有第七通孔173，绝缘板151还设有盲孔174。第六通孔172、第七通孔173与盲孔174相通，第四连接件156穿设在第六通孔172、第七通孔173以及盲孔174内以连接固定绝缘板151、第二夹体153以及第二夹座152。进一步地，第二夹持机构150还可以包括垫高块157，垫高块157设置于绝缘板151以及第二夹座152之间，用于垫高第二夹体153以及第二夹座152。由于绝缘板151为绝缘材料，又因为第四连接件156穿设在绝缘板151的盲孔174内，所以第四连接件156不会与框架120接触，从而使得导体线芯111与框架120形成绝缘连接。具体地，第四连接件156可以为螺栓。

参见图4，电缆故障模拟装置100还包括面板180，面板180围设在框架120外。具体地，面板180与框架120可拆卸连接，在使用电缆故障模拟装置100时，可将方便操作。面板180起到挡尘以及美化作用。进一步地，框架120底部还可以设置滑轮124，以方便电缆故障模拟装置100移动。

具体地，在其中一个实施例中，故障电缆110的缺陷通道118内设置有石墨粉，从而使得缺陷通道118通电，以模拟真实电缆被击穿是所产生的炭黑。

进一步地，电缆故障模拟装置100还包括接地线缆(未示出)，接地线缆与框架120电性连接。接地线缆用于对框架120进行接地保护。具体地，框架120可设置接地孔(未示出)，接地线缆可拆卸地穿设在接地孔内，以方便接地线缆的连接与拆卸。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电缆故障模拟装置，其特征在于，包括：

环境模拟盒，用于套设在故障电缆外，所述故障电缆设有自外护套贯穿至导体线芯的缺陷通道；所述导体线芯用于与培训试验线路电性连接；所述环境模拟盒设有模拟腔，所述模拟腔与所述缺陷通道相通；以及，

框架，与所述环境模拟盒连接，并且所述框架与所述故障电缆的铝护套电性连接，所述框架接地；

所述电缆故障模拟装置还包括第一夹持机构，所述框架设有第一支撑部，所述第一夹持机构的一端与所述第一支撑部连接，所述第一夹持机构的另一端夹持所述故障电缆的铝护套，以使所述铝护套与所述框架形成电性连接；

所述电缆故障模拟装置还包括第二夹持机构，所述框架设有第二支撑部，所述第二夹持机构的一端与所述第二支撑部连接，所述第二夹持机构的另一端夹持所述故障电缆的导体线芯，所述导体线芯与所述框架通过所述第二夹持机构形成绝缘连接。

2.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述环境模拟盒设有安装通道，所述安装通道与所述模拟腔连通，所述故障电缆穿设在所述安装通道内，并且所述故障电缆的两端位于所述环境模拟盒外。

3.根据权利要求2所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述环境模拟盒包括底板、罩体以及挡板，所述底板与所述框架连接，所述罩体设置在所述底板上，所述罩体设有用于容纳所述故障电缆的第一槽，所述挡板设有与所述第一槽相对的第二槽，所述第一槽与所述第二槽形成所述安装通道。

4.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述第一支撑部设有第一连接孔以及第二连接孔，所述第一夹持机构包括支撑板、第一夹体、第一夹座、第一连接件、第二连接件、第一锁紧件以及第二锁紧件，所述第一夹体与所述第一夹座相配合并套设于所述铝护套外，所述第一夹体设有第一通孔，所述第一夹座设有第二通孔，所述支撑板设有第三通孔，第一连接件的一端穿过所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔以及所述第一连接孔并与所述第一 锁紧件连接，所述支撑板还设有第四通孔，所述第四通孔与所述第二连接孔相通，所述第二连接件的一端穿过所述第四通孔以及所述第二连接孔并与所述第二锁紧件连接。

5.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述第二支撑部设有第三连接孔，所述第二夹持机构包括绝缘板、第二夹体、第二夹座、第三连接件、第四连接件以及第三锁紧件，所述绝缘板设有第五通孔，所述第五通孔与所述第三连接孔相通，所述第三连接件的一端穿过所述第五通孔以及所述第三连接孔并与所述第三锁紧件连接；所述第二夹体与所述第二夹座相配合并套设于所述导体线芯外，所述第二夹体设有第六通孔，所述第二夹座设有第七通孔，所述绝缘板设有盲孔，第四连接件穿设在所述第六通孔、所述第七通孔以及所述盲孔内。

6.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述电缆故障模拟装置还包括面板，所述面板围设在所述框架外。

7.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述缺陷通道内设置有石墨粉。

8.根据权利要求1所述的电缆故障模拟装置，其特征在于，所述电缆故障模拟装置还包括接地线缆，所述接地线缆与所述框架电性连接。

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