CN110970784B - 一种电缆的应力消除装置及消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种电缆的应力消除装置，包括腔体；第一夹紧机构，分设在所述腔体的两端，分别用于夹紧电缆和用于夹紧去除所述电缆的绝缘层后的导体；第二夹紧机构，沿所述腔体的长度方向设置在所述腔体的内部，通过加热结构对腔体进行加热，在所述腔体加热至额定温度时，所述第一夹紧机构分别对所述电缆和导体进行预拉直，再通过所述第二夹紧机构对所述电缆进行校直。本发明提供一种校直过程中对导体进行预拉直，并保持拉力直至校直过程结束，从而避免校直后的电缆内部的导体出现偏心的电缆的应力消除装置及消除方法。

Description

一种电缆的应力消除装置及消除方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种电缆的应力消除装置及施工方法。

背景技术

电力电缆附件(英文名称：Cable Accessories)是连接电缆与输配电线路及相关配电装置的产品，一般指电缆线路中各种电缆的中间连接及终端连接，它与电缆一起构成电力输送网络；电缆附件主要是依据电缆结构的特性，既能恢复电缆的性能，又保证电缆长度的延长及终端的连接。

电缆附件(含终端和中间接头)在安装前，需要将附件安装位置的电缆段进行加热校直，其目的一方面是消除绝缘内部应力，使电缆绝缘层收缩至稳定长度，从而保证电缆附件的各部件安装尺寸的精确度；另一方面是弯曲的电缆不满足电缆中间接头的安装要求，需要去除其弯度才能保证安装完成后的电缆，与电缆附件接触面上有均匀的力学界面压强，以此保证足够的电气强度。

目前行业内的最常见手段为使用电加热带对线芯进行长时间加热，然后通过夹紧装置和紧固带进行固定后冷却至室温，利用此过程中电缆绝缘冷却定型的方式使得电缆呈直线形式。例如，中国专利文献CN105938999A所公开的高压电缆加热校直智能一体及控制方法，其中包括外套体、加热管、夹紧装置；电缆放置在外套体的夹紧装置上，加热管对外套体的内部空腔进行加热，加热至额定温度，再通过夹紧装置对电缆进行校直。但是，校直过程中未对电缆导体直接施加拉力进行拉直，使得校直后的电缆内部的导体可能出现一定程度的偏心，导致电缆的绝缘层薄的侧壁容易击穿，进而造成危险事故。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中电缆在校直后电缆内部的导体可能出现偏心的缺陷，提供一种校直过程中对导体进行预拉直，并保持拉力直至校直过程结束，从而避免校直后电缆内部的导体出现偏心的电缆的应力消除装置及消除方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电缆的应力消除装置，包括：

腔体；

第一夹紧机构，分设在所述腔体的两端，分别用于夹紧电缆和用于夹紧去除所述电缆的绝缘层后的导体；

第二夹紧机构，沿所述腔体的长度方向设置在所述腔体的内部，通过加热结构对腔体进行加热，在所述腔体加热至额定温度时，所述第一夹紧机构分别对所述电缆和导体进行预拉直，再通过所述第二夹紧机构对所述电缆进行校直。

进一步，所述第一夹紧机构包括：

第一夹具，设置在所述腔体的一端，用于夹紧所述电缆；

第二夹具，设置在所述腔体的另一端，用于夹紧去除所述电缆的绝缘层后的导体。

进一步，在所述第二夹具的底部设有允许朝向所述腔体或远离所述腔体滑动的滑座。

进一步，所述第二夹紧机构包括：

夹紧块，具有两个，且两个所述夹紧块的开口相对设置；

升降结构，与所述夹紧块固接，用于驱动所述夹紧块朝向或远离所述电缆方向运动，以夹紧或释放所述电缆。

进一步，所述升降结构包括：

液压杆，具有两个，分设在所述夹紧块的两侧；

导向杆，设置在所述液压杆的两侧，且与所述液压杆共同驱动所述夹紧块运动。

进一步，所述加热结构为设置在所述腔体内壁上的电加热丝。

进一步，在所述腔体上设有气体循环机构，所述气体循环机构包括：

风扇，具有两个，分设在所述腔体的其中一个对角线处；

挡风板，具有两个，分设在所述腔体的另一对角处，用于调整所述腔体内部气体的流动轨迹，以实现所述腔体内气体的循环。

进一步，还包括设置在所述腔体的下方设有车架，在所述车架上设有与所述滑座滑动连接的滑轨。

进一步，在所述车架的底部设有移动轮。

本发明还提供了一种电缆的应力消除方法，包括：

去除电缆端部的绝缘层，使电缆露出导体，将所述电缆贯穿腔体，并用第一夹紧机构分别夹紧电缆和导体，通过加热结构对腔体进行加热，在所述腔体加热至额定温度时，第一夹紧机构对所述电缆和导体进行预拉直，再通过腔体内部的第二夹紧机构对所述电缆进行校直。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的电缆的应力消除装置，包括腔体；第一夹紧机构，分设在所述腔体的两端，分别用于夹紧电缆和用于夹紧去除所述电缆的绝缘层后的导体；第二夹紧机构，沿所述腔体的长度方向设置在所述腔体的内部，通过加热结构对腔体进行加热，在所述腔体加热至额定温度时，所述第一夹紧机构分别对所述电缆和导体进行预拉直，再通过所述第二夹紧机构对所述电缆进行校直。通过加热结构对腔体进行加热，从而使电缆的绝缘材料完全的释放内部的部分应力。通过第二夹具沿水平方向朝向腔体的右端移动，对导体施加一定的牵引力，从而拉伸导体，使得电缆内部的导体趋近于直线状态，从而解决了电缆由于上盘及运输造成的导体弯曲情况。在电缆内部的导体拉伸之后，在通过第二夹紧机构施加给电缆一定的校直压力，从而使软化的电缆挤出层和导体共同形成、并保持为直线，让电缆进行自然冷却。通过该消除装置，和去除电缆端部的绝缘层，使得消除装置直接作用在导体，通过对导体的预拉伸，避免了校直后导体的一定程度上的偏心，防止了由于电缆的绝缘层薄的侧壁容易击穿，进而造成危险事故的情况。

2.本发明提供的电缆的应力消除装置，所述加热结构为设置在所述腔体内壁上的电加热丝。通过电加热丝直接设置在腔体内，使得腔体的内部可以迅速达到预定温度，不需要预热，并且电加热丝具有使用寿命长和成本低廉等优点。

3.本发明提供的电缆的应力消除装置，在所述腔体上设有气体循环机构，所述气体循环机构包括：风扇具有两个，分设在所述腔体的其中一个对角线处；挡风板具有两个，分设在所述腔体的另一对角处，用于调整所述腔体内部气体的流动轨迹，以实现所述腔体内气体的循环。挡风板用于阻挡腔体内的气体，使气体按预定的路线流动，从而实现腔体内气体的循环，进而保证了腔体内的温度处于均匀的状态。

4.本发明提供的电缆的应力消除装置，还包括设置在所述腔体的下方设有车架，在所述车架上设有与所述滑座滑动连接的滑轨。通过滑座与滑轨的配合，从而使得第二夹具可以沿着车架的长度方向运动，进而拉伸导体。

5.本发明提供的电缆的应力消除装置，在所述车架的底部设有移动轮，使得该消除装置可以移动，从而提高了该消除装置在施工现场的移动性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电缆的应力消除装置的结构示意图；

图2为图1的工作原理图；

A为加热温度；B为导体的牵引力；C为校直压力；a为第一阶段；b为第二阶段；c为第三阶段。

附图标记说明：

1-腔体；2-第一夹具；3-第二夹具；4-支撑结构；5-加热结构；6-车架；7-滑座；8-移动轮；9-夹紧块；10-液压杆；11-导向杆；12-风扇；13-挡风板；14-电缆；15-导体；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-2所示，本发明实施例提供的一种电缆的应力消除装置，包括腔体1、第一夹紧机构、第二夹紧机构、滑座7、车架6、加热结构5、气体循环机构。

腔体1，在腔体1的两端设有允许电缆14伸入的通孔；

第一夹紧机构，分设在所述腔体1的两端，分别用于夹紧电缆14和用于夹紧去除所述电缆14的绝缘层后的导体15；

第二夹紧机构，沿所述腔体1的长度方向设置在所述腔体1的内部，通过加热结构5对腔体1进行加热，在所述腔体1加热至额定温度时，所述第一夹紧机构分别对所述电缆14和导体15进行预拉直，再通过所述第二夹紧机构对所述电缆14进行校直。

将设置在腔体1内部的电缆14称校直段，首先将电缆14的校直段剥除护套和金属屏蔽层，露出电缆14的线芯。然后剥除线芯右端部位置的绝缘层，露出导体15；将线芯放置在腔体1的内部，并且贯穿腔体1；其中，第一夹紧机构包括第一夹具2和第二夹具3，第一夹具2设置在所述腔体1的左端，用于夹紧所述电缆14；第二夹具3设置在所述腔体1的右端，用于夹紧导体15。该消除装置与控制器电连接，并且在该消除装置内部设有用于监测腔体1内部温度的温度传感器，通过加热结构5对腔体1进行加热，通过温度传感器监测加热结构5所加热的数值，使腔体1加热并维持在70-90摄氏度间的一个选定温度附近，该温度略高于电缆14导体15在正常运行中的最高允许温度，从而使电缆14的绝缘材料释放内部的部分应力。第一夹具2为固定的，通过第二夹具3沿水平方向朝向腔体1的右端移动，对导体15施加一定的牵引力，从而拉伸导体15，使得线芯内部的导体15趋近于直线状态，即直线部分的长度等于或小于但接近于弯曲时，线芯所对应的弧长。从而解决了电缆14由于上盘及运输造成的导体15弯曲情况。在线芯内部的导体15拉伸之后，再通过第二夹紧机构施加给线芯一定的校直压力，从而使软化的线芯挤出层和导体15共同形成、并保持为直线，让线芯进行自然冷却。通过该消除装置，和去除电缆14端部的绝缘层，使得消除装置直接作用在导体15，通过对导体15的直接拉伸，从而避免了导体15出现的一定程度上的偏心，防止了由于电缆14的绝缘层薄的侧壁容易击穿，进而造成危险事故的情况。

其中，第一夹具2和第二夹具3，均适合夹持不同的尺寸的电缆14和导体15。

作为可变换的实施例，第一夹具2和第二夹具3的位置可以互换，可以利用第一夹具2夹持导体15、第二夹具3夹持电缆14。

当然，由于待消除应力的电缆14种类不同，因此，所需要的加热温度、压力值不同，具体地温度数值、压力值，根据实际需要确定。

在本实施例中，在腔体1的下方设有车架6，在腔体1与车架6之间设有支撑结构4，其中支撑结构4的个数不做具体限定，可以为对称设置在腔体1底部的四个顶角处的块状结构；也可以为对称设置在腔体1底部的条状结构。支撑块主要起到了支撑腔体1的作用。

在本实施例中，在所述第二夹具3的底部设有，允许朝向所述腔体1或远离所述腔体1滑动的滑座7；在所述车架6上设有与所述滑座7滑动连接的滑轨。通过滑座7与滑轨的配合，从而使得第二夹具3可以沿着车架6的长度方向运动，进而拉伸导体15。

在所述车架6的底部设有移动轮8，使得该消除装置可以移动，从而提高了该消除装置在施工现场的移动性。

在本实施例中，所述第二夹紧机构包括夹紧块9和升降结构。

夹紧块9为两个开口相对设置的角钢；

升降结构，与所述夹紧块9固接，具有两种工作状态，一种为升降结构朝向所述电缆14方向运动，从而夹紧所述电缆14，对电缆14施加压力，从而校直线芯；另一种为升降结构远离所述线芯方向运动，从而释放所述线芯，松开校直之后线芯，并且再重新放入新的线芯，再继续校直。

作为可变换的实施例，夹紧块9还可以为具有一定弧度的弧状结构。

作为可变换的实施例，夹紧块9还可以为环扇状结构。

在本实施例中，所述升降结构包括液压杆10和导向杆11。其中，液压杆10具有两个，分设在所述夹紧块9的两侧；导向杆11设置在所述液压杆10的两侧，且与所述液压杆10共同驱动所述夹紧块9运动；其中导向杆11的个数为四个。其中控制器分别与两个液压杆10连接。在腔体1的顶壁和底壁上分别开设有允许液压杆10和导向杆11滑动的通孔，通过控制液压杆10做升降运动，从而带动夹紧块9夹紧或释放线芯，从而对线芯施加所需要的压力。其中导向杆11主要起到了导向的作用，防止由于液压杆10设置在夹紧块9的中部，而出现夹紧块9在运动的过程倾斜的情况。

作为可变换的实施例，所述升降结构还为分设在所述夹紧块9的两侧的液压杆10，即六个液压杆10，通过控制器共同控制液压杆10的做升降运动。

在本实施例中，所述加热结构5为设置在所述腔体1内壁上的电加热丝。通过电加热丝直接设置在腔体1内，使得腔体1的内部可以迅速达到预定温度，不需要预热，并且电加热丝具有使用寿命长和成本低廉等优点。

作为可变换的实施例，加热结构5还可以为分设在腔体1内壁上的电加热器。

在所述腔体1上设有气体循环机构，其中包括风扇和挡风板13；

风扇具有两个，分设在所述腔体1由右向左的对角线处；

在腔体1上设有允许风扇吹气的开口，挡风板13具有两个，分设在所述腔体1的由左向右的对角处，用于阻挡由右上角流动至左上角的气体朝向腔体1的左下角流动，再由左下角运动至右下角的气体朝向右上角流动，从而实现所述腔体1内气体的循环。防止了气体的随意流动，而影响腔体1的内部温度值。

作为可变换的实施例，两个风扇分设在所述腔体1由左向右的对角线处；

两个挡风板13，分设在所述腔体1的由右向左的对角处，用于阻挡由左下角流动至左上角的气体，使气体朝向腔体1的右上角流动，再由右上角运动至右下角的气体朝向左下角流动，从而实现所述腔体1内气体的循环。防止了气体的随意流动，而影响腔体1的内部温度值。

本发明还提供了一种电缆的应力消除方法，包括：去除电缆14校直段的护套和金属屏蔽层，并使电缆14端部露出导体15，将所述电缆14贯穿腔体1，并用第一夹紧机构分别夹紧电缆14和导体15，通过加热结构5对腔体1进行加热，在所述腔体1加热至额定温度时，第一夹紧机构对所述电缆14和导体15进行预拉直，再通过腔体1内部的第二夹紧机构对所述电缆14进行校直。

具体的工作过程：如图2所示，横轴表示时间。首先根据中间结构的设计尺寸，使用专用工具将电缆14的一端剥除电缆14外护套、电缆14金属护套至相应长度，露出需要进行加热校直的线芯，电缆14端固定在第一夹具2上，线芯贯穿腔体1，将导体15固定在第二夹具3上。通过控制器控制加热结构5对腔体1进行加热，通过温度传感器传回至控制器的数值，确定腔体1所需温度，在保持该温度环境下，即第一阶段a；通过第二夹具3沿水平方向朝向车架6的右端移动，对导体15施加一定的牵引力，从而拉直导体15，使得电缆14内部的导体15趋近于直线状态，并且持续施加给导体15一定的牵引力，即第二阶段b；在停止对腔体1进行加热时，通过第二夹紧机构施加给电缆14一定的校直压力，从而使软化的电缆14挤出层和导体15共同形成、并保持为直线，让电缆14进行自然冷却，解除施加给导体15和电缆14的牵引力和校直压力，即第三阶段c。在加热校直后，使用旋转剥削刀将电缆14绝缘屏蔽层、及电缆14绝缘层剥削至相应位置。利用目数由粗到细的砂纸对电缆14绝缘层表面进行打磨和抛光；再安装电缆14中间接头的各部分部件，其中电缆14中间接头的各部分部件包括导体15连接器、均压屏蔽罩、应力锥锥体等，从而完成电缆14中间接头的安装。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电缆的应力消除装置，其特征在于，包括：

腔体(1)；

第一夹紧机构，分设在所述腔体(1)的两端，分别用于夹紧电缆(14)和用于夹紧去除所述电缆(14)的绝缘层后的导体(15)；

第二夹紧机构，沿所述腔体(1)的长度方向设置在所述腔体(1)的内部，通过加热结构(5)对腔体(1)进行加热，在所述腔体(1)加热至额定温度时，所述第一夹紧机构分别对所述电缆(14)和导体(15)进行预拉直，再通过所述第二夹紧机构对所述电缆(14)进行校直。

2.根据权利要求1所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，所述第一夹紧机构包括：

第一夹具(2)，设置在所述腔体(1)的一端，用于夹紧所述电缆(14)；

第二夹具(3)，设置在所述腔体(1)的另一端，用于夹紧去除所述电缆(14)的绝缘层后的导体(15)。

3.根据权利要求2所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，在所述第二夹具(3)的底部设有允许朝向所述腔体(1)或远离所述腔体(1)滑动的滑座(7)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，所述第二夹紧机构包括：

夹紧块(9)，具有两个，且两个所述夹紧块(9)的开口相对设置；

升降结构，与所述夹紧块(9)固接，用于驱动所述夹紧块(9)朝向或远离所述电缆(14)方向运动，以夹紧或释放所述电缆(14)。

5.根据权利要求4所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，所述升降结构包括：

液压杆(10)，具有两个，分设在所述夹紧块(9)的两侧；

导向杆(11)，设置在所述液压杆(10)的两侧，且与所述液压杆(10)共同驱动所述夹紧块(9)运动。

6.根据权利要求5所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，所述加热结构(5)为设置在所述腔体(1)内壁上的电加热丝。

7.根据权利要求6所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，在所述腔体(1)上设有气体循环机构，所述气体循环机构包括：

风扇(12)，具有两个，分设在所述腔体(1)的其中一个对角线处；

挡风板(13)，具有两个，分设在所述腔体(1)的另一对角处，用于调整所述腔体(1)内部气体的流动轨迹，以实现所述腔体(1)内气体的循环。

8.根据权利要求3所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，还包括设置在所述腔体(1)下方的车架(6)，在所述车架(6)上设有与所述滑座(7)滑动连接的滑轨。

9.根据权利要求8所述的电缆的应力消除装置，其特征在于，在所述车架(6)的底部设有移动轮(8)。

10.一种电缆的应力消除方法，其特征在于，包括：

去除电缆(14)端部的绝缘层，使电缆(14)露出导体(15)，将所述电缆(14)贯穿腔体(1)，并用第一夹紧机构分别夹紧电缆(14)和导体(15)，通过加热结构(5)对腔体(1)进行加热，在所述腔体(1)加热至额定温度时，第一夹紧机构对所述电缆(14)和导体(15)进行预拉直，再通过腔体(1)内部的第二夹紧机构对所述电缆(14)进行校直。

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