CN111781535A - 一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法。包括金属护层电极、密封绝缘件、外护层电极、故障模拟元件、外部接口元件；金属护层电极、密封绝缘件、以及外护层电极依次自下而上层叠设置；在密封绝缘件的中部设有纵向的空腔，故障模拟元件填充于空腔中；外部接口元件的一端与外护层电极电性连接。将装置的金属护层电极紧密贴合电缆的金属护层，外护层电极紧密贴合金属铜网，并且用紧固件使装置与电缆牢固结合。绝缘密封件保证改造后不破坏电缆的绝缘特性。故障模拟元件则用于在改造位置人为的模拟故障。结构简单，操作方便，便于对学员进行培训。

Description

一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法

技术领域

本发明属于电缆故障检测技术领域，更具体地，涉及一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法。

背景技术

电缆外护层故障占高压单芯电缆故障比例的60％以上，外护层破损会造成各不同程度的危害，主要表现在外护层破损后与大地形成回路，产生环流，进而使电缆外护层发热造成电缆输送容量大幅度降低，环流较大时容易引起电缆火灾，同时由于外护层破损后内部的金属护套暴露于空气中，很容易被电化学腐蚀，使得空气和水分从破损处进入绝缘，加快主绝缘老化速率，严重影响电缆寿命。

专利200820030074.X，该专利公开了一种电力电缆故障的模拟器，该方案无法模拟电缆外护层故障，电缆本体和故障模拟器的整体设计，成本高，笨重耗力，使用不便。

专利200920023444.X，该专利公开了一种电力电缆故障测试模拟装置，可用于模拟各类电力电缆故障，但是该方案也无法模拟电缆外护层故障，完全通过电路元件搭建故障模拟模块，在实体电缆上的模拟较少。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法，装置结构简单，操作方便，能够有效模拟定位电缆外护层故障。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电缆外护层故障定位培训装置，包括金属护层电极、密封绝缘件、外护层电极、故障模拟元件、外部接口元件；所述的金属护层电极、密封绝缘件、以及外护层电极依次自下而上层叠设置；在所述的密封绝缘件的中部设有纵向的空腔，所述的故障模拟元件填充于空腔中；所述的外部接口元件的一端与外护层电极电性连接。密封绝缘件，位于金属护层电极与外护层电极之间，起到电气隔离的作用。其内部留有一个圆柱形间隙，用以填充不同性能的故障模拟元件。优选的，密封绝缘件的材质为三元乙丙橡胶或硅橡胶，邵氏硬度60—80之间。

本发明特别针对电缆外护层故障，所述密封绝缘件位于金属护层电极与外护层电极之间，起到电气隔离的作用。同时，所述故障模拟元件为可根据培训需求替换，实现高阻、低阻及直接接地等多种电缆外护层故障模拟，所述外部接口原件为实心金属件，与外护层电极电气连接，其纵向长度可调，上部圆环便于安装与连接。模型具有安装、拆除以及替换便捷，与实体电缆结合，故障模拟真实可靠的优点，通用于任何截面的110kV及以上电压等级的交联聚乙烯电缆外护层故障模拟。

在其中一个实施例中，还包括电缆护层定位仪，所述的电缆护层定位仪与外部接口元件电性连接。

在其中一个实施例中，所述的金属护层电极和外护层电极均为金属板。

在其中一个实施例中，所述的金属护层电极和外护层电极的材料为铝或铜。

在其中一个实施例中，所述的金属护层电极的厚度为2mm～3mm。金属护层电极，为具有一定厚度及强度的金属板，优选的，厚度为2-3mm，材质为铝或铜，结构为实心环状或者平板形状。

在其中一个实施例中，所述的外护层电极上设有螺纹孔，所述的外部接口元件的一端与螺纹孔螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述的外护层电极为实心环状或平板结构。外护层电极，为具有一定厚度及强度的金属板，其上具有一个圆形孔，孔内具有螺纹，用于与外部接口原件形成紧密的电气连接。优选的，材质为铝或铜，结构为实心环状或者平板形状。

在其中一个实施例中，所述的故障模拟元件为具有绝缘性能的气体或固体材料。故障模拟元件，为具有一定绝缘性能的气体或者固体材料，可根据培训需求替换，用以实现高阻、低阻及直接接地等不同类型的电缆护层故障模拟。

在其中一个实施例中，所述的外部接口元件为可伸缩结构，外部接口元件的另一端设有用于与电缆护层定位仪连接的圆环。外部接口原件为实心金属件，与外护层电极电气连接，其纵向长度可调，上部圆环便于安装与连接。

本发明还提供一种电缆外护层故障定位培训装置的使用方法，使用以上所述的电缆外护层故障定位培训装置进行电缆外护层故障定位培训，具体包括以下步骤：

S1.将电缆石墨层和电缆外护层剥离出一个与密封绝缘件尺寸相匹配的安装区，将金属护层电极安装于电缆金属护层的外部，并且保证金属护层电极与电缆金属护层电气上紧密接触；

S2.再将密封绝缘件安装于金属护层电极外部，并在密封绝缘件内部空气中填充故障模拟元件；然后将外护层电极安装于密封绝缘件外部；通过螺纹连接的方式将外部接口元件的一端安装于外护层电极上；

S3.通过紧固件固定外护层电极，使电缆外护层故障定位培训装置与电缆金属护层紧密结合；

S4.在电缆外护层故障定位培训装置外部以塔接的方式安装铜网，保证电缆石墨层与外护层电极之间电气紧密连接；

S5.将电缆护层定位仪通过连接线分别与电缆金属护层和外部接口元件电气连接；

S6.按照电缆护层定位仪的操作步骤进行定位，定位完成后取下连接线，即完成电缆外护层故障定位模拟培训。

与现有技术相比，有益效果是：本发明提供的一种电缆外护层故障定位培训装置及其使用方法，装置结构简单，便于安装拆卸，故障模拟元件为可根据培训需求替换，实现高阻、低阻及直接接地等多种电缆外护层故障模拟；本发明提供的装置具有安装、拆除以及替换便捷，与实体电缆结合，故障模拟真实可靠的优点，通用于任何截面的110kV及以上电压等级的交联聚乙烯电缆外护层故障模拟；使用该装置进行电缆外护层故障模拟，使用方法简单便捷，便于培训学员。

附图说明

图1是本发明电缆外护层故障定位培训装置结构示意图。

图2是本发明电缆外护层故障定位培训装置与电缆连接示意图。

图3是本发明电缆外护层故障定位培训装置使用时安装示意图。

其中，1为金属护层电极；2为密封绝缘件；3为外护层电极；4为故障模拟元件；5为外部接口元件；51为圆环；6为电缆护层定位仪；7为电缆石墨层；8为电缆外护层；9为电缆金属护层；10为电缆绝缘层；11为电缆导件。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1和3所示，一种电缆外护层8故障定位培训装置，包括金属护层电极1、密封绝缘件2、外护层电极3、故障模拟元件4、外部接口元件5；金属护层电极1、密封绝缘件2、以及外护层电极3依次自下而上层叠设置；在密封绝缘件2的中部设有纵向的空腔，故障模拟元件4填充于空腔中；外部接口元件5的一端与外护层电极3电性连接。密封绝缘件2，位于金属护层电极1与外护层电极3之间，起到电气隔离的作用。其内部留有一个圆柱形间隙，用以填充不同性能的故障模拟元件4。优选的，密封绝缘件2的材质为三元乙丙橡胶或硅橡胶，邵氏硬度60—80之间。

本发明特别针对电缆外护层8故障，所述密封绝缘件2位于金属护层电极1与外护层电极3之间，起到电气隔离的作用。同时，所述故障模拟元件4为可根据培训需求替换，实现高阻、低阻及直接接地等多种电缆外护层8故障模拟，所述外部接口原件为实心金属件，与外护层电极3电气连接，其纵向长度可调，上部圆环51便于安装与连接。模型具有安装、拆除以及替换便捷，与实体电缆结合，故障模拟真实可靠的优点，通用于任何截面的110kV及以上电压等级的交联聚乙烯电缆外护层8故障模拟。

在其中一个实施例中，还包括电缆护层定位仪6，电缆护层定位仪6与外部接口元件5电性连接。

在其中一个实施例中，金属护层电极1和外护层电极3均为金属板。

在其中一个实施例中，金属护层电极1和外护层电极3的材料为铝或铜。

在其中一个实施例中，金属护层电极1的厚度为2mm～3mm。金属护层电极1，为具有一定厚度及强度的金属板，优选的，厚度为2-3mm，材质为铝或铜，结构为实心环状或者平板形状。

在其中一个实施例中，外护层电极3上设有螺纹孔，外部接口元件5的一端与螺纹孔螺纹连接。

在其中一个实施例中，外护层电极3为实心环状或平板结构。外护层电极3，为具有一定厚度及强度的金属板，其上具有一个圆形孔，孔内具有螺纹，用于与外部接口原件形成紧密的电气连接。优选的，材质为铝或铜，结构为实心环状或者平板形状。

在其中一个实施例中，故障模拟元件4为具有绝缘性能的气体或固体材料。故障模拟元件4，为具有一定绝缘性能的气体或者固体材料，可根据培训需求替换，用以实现高阻、低阻及直接接地等不同类型的电缆护层故障模拟。

在其中一个实施例中，外部接口元件5为可伸缩结构，外部接口元件5的另一端设有用于与电缆护层定位仪6连接的圆环51。外部接口原件为实心金属件，与外护层电极3电气连接，其纵向长度可调，上部圆环51便于安装与连接。

实施例2

如图2和3所示，本发明还提供一种电缆外护层8故障定位培训装置的使用方法，使用实施例1提供的电缆外护层8故障定位培训装置进行电缆外护层8故障定位培训，具体包括以下步骤：

S1.将电缆石墨层7和电缆外护层8剥离出一个与密封绝缘件2尺寸相匹配的安装区，将金属护层电极1安装于电缆金属护层9的外部，并且保证金属护层电极1与电缆金属护层9电气上紧密接触；

S2.再将密封绝缘件2安装于金属护层电极1外部，并在密封绝缘件2内部空气中填充故障模拟元件4；然后将外护层电极3安装于密封绝缘件2外部；通过螺纹连接的方式将外部接口元件5的一端安装于外护层电极3上；

S3.通过紧固件固定外护层电极3，使电缆外护层8故障定位培训装置与电缆金属护层9紧密结合；

S4.在电缆外护层8故障定位培训装置外部以塔接的方式安装铜网，保证电缆石墨层7与外护层电极3之间电气紧密连接；

S5.将电缆护层定位仪6通过连接线分别与电缆金属护层9和外部接口元件5电气连接；

S6.按照电缆护层定位仪6的操作步骤进行定位，定位完成后取下连接线，即完成电缆外护层8故障定位模拟培训。

如图2所示，本发明提供电缆外护层8故障定位培训装置在电缆上的安装示意，将装置的金属护层电极1紧密贴合电缆的金属护层，外护层电极3紧密贴合金属铜网，并且用紧固件使装置与电缆牢固结合。绝缘密封件保证改造后不破坏电缆的绝缘特性。故障模拟元件4则用于在改造位置人为的模拟故障。

如图3所示，对学员培训时，将电缆护层定位仪6通过连接线分别与电缆金属护层9、外部接口元件5相连接，然后按照电缆护层定位仪6的操作步骤进行定位，定位完成后取下连接线。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，包括金属护层电极(1)、密封绝缘件(2)、外护层电极(3)、故障模拟元件(4)、外部接口元件(5)；所述的金属护层电极(1)、密封绝缘件(2)、以及外护层电极(3)依次自下而上层叠设置；在所述的密封绝缘件(2)的中部设有纵向的空腔，所述的故障模拟元件(4)填充于空腔中；所述的外部接口元件(5)的一端与外护层电极(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，还包括电缆护层定位仪(6)，所述的电缆护层定位仪(6)与外部接口元件(5)电性连接。

3.根据权利要求2所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的金属护层电极(1)和外护层电极(3)均为金属板。

4.根据权利要求3所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的金属护层电极(1)和外护层电极(3)的材料为铝或铜。

5.根据权利要求3所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的金属护层电极(1)的厚度为2mm～3mm。

6.根据权利要求4所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的外护层电极(3)上设有螺纹孔，所述的外部接口元件(5)的一端与螺纹孔螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的外护层电极(3)和金属护层电极(1)为实心环状或平板结构。

8.根据权利要求2至7任一项所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的故障模拟元件(4)为具有绝缘性能的气体或固体材料。

9.根据权利要求8所述的电缆外护层故障定位培训装置，其特征在于，所述的外部接口元件(5)为可伸缩结构，外部接口元件(5)的另一端设有用于与电缆护层定位仪(6)连接的圆环(51)。

10.一种电缆外护层故障定位培训装置的使用方法，其特征在于，使用权利要求2至9任一项所述的电缆外护层故障定位培训装置进行电缆外护层(8)故障定位培训，具体包括以下步骤：

S1.将电缆石墨层(7)和电缆外护层(8)剥离出一个与密封绝缘件(2)尺寸相匹配的安装区，将金属护层电极(1)安装于电缆金属护层(9)的外部，并且保证金属护层电极(1)与电缆金属护层(9)电气上紧密接触；

S2.再将密封绝缘件(2)安装于金属护层电极(1)外部，并在密封绝缘件(2)内部空气中填充故障模拟元件(4)；然后将外护层电极(3)安装于密封绝缘件(2)外部；通过螺纹连接的方式将外部接口元件(5)的一端安装于外护层电极(3)上；

S3.通过紧固件固定外护层电极(3)，使电缆外护层故障定位培训装置与电缆金属护层(9)紧密结合；

S4.在电缆外护层故障定位培训装置外部以塔接的方式安装铜网，保证电缆石墨层(7)与外护层电极(3)之间电气紧密连接；

S5.将电缆护层定位仪(6)通过连接线分别与电缆金属护层(9)和外部接口元件(5)电气连接；

S6.按照电缆护层定位仪(6)的操作步骤进行定位，定位完成后取下连接线，即完成电缆外护层(8)故障定位模拟培训。

Images