CN112103903B - 一种防护结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备运维技术领域，具体公开一种防护结构及其使用方法。本发明的防护结构包括包裹中间接头的盒体，盒体内部设置有半导体温差发电片，半导体温差发电片的热端设置在中间接头的侧面上，盒体外侧设置有控制器、电源模块、气囊本体和充气模块，气囊本体的侧面上设置有柔性通讯天线，充气模块的充气口设置在气囊本体的内部，半导体温差发电片、柔性通讯天线和充气模块分别与控制器通信连接，控制器、充气模块和柔性通讯天线分别与电源模块电连接，在半导体温差发电片产生电压时，控制器启动充气模块，以使充气模块向气囊本体充气，柔性通讯天线伸展。本发明的防护结构能够延长中间接头的使用寿命，也减少运维次数。

Description

一种防护结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及电力设备运维技术领域，尤其涉及一种防护结构及其使用方法。

背景技术

电缆铺设好后，为了使其成为一个连续的线路，各段线必须连接为一个整体，这些连接点就称为电缆接头。电缆线路中间部位的电缆接头称为中间接头，而线路两末端的电缆接头称为终端头。电力电缆在损坏重接或施工中整卷长度不够需要驳接时，都需要使用中间接头。

然而，作为电缆的驳接点，中间接头随着运行时间的持久进行也会随之老化和腐蚀，使得中间接头的导流接触面电阻会越来越大，绝缘会越来越差，直到最后因泄露电流过大导致温度过高绝缘击穿。目前，一般是在中间接头损坏后，更改损坏的中间接头。但中间接头通常会放入户外电缆井中，所处环境恶劣，井盖的开启十分麻烦，难以通过定期巡检而得知中间接头的运行情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种防护结构及其使用方法，其能够延长中间接头和中间接头所处电缆的使用寿命，也减少了开启电缆井道的频率和定期巡检的次数。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种防护结构，包括包裹中间接头的盒体，所述盒体内部设置有半导体温差发电片，所述半导体温差发电片的热端设置在所述中间接头的侧面上，所述盒体外侧设置有控制器、电源模块、气囊本体和充气模块，所述气囊本体的侧面上设置有柔性通讯天线，所述充气模块的充气口设置在所述气囊本体的内部，所述半导体温差发电片、所述柔性通讯天线和所述充气模块分别与所述控制器通信连接，所述控制器、所述充气模块和所述柔性通讯天线分别与所述电源模块电连接，在所述半导体温差发电片产生电压时，所述控制器启动所述充气模块，以使所述充气模块向所述气囊本体充气，所述柔性通讯天线能够跟随所述气囊本体的形变而伸展。

作为防护结构的一种优选方案，所述气囊本体的侧面截面为“Z”形。

作为防护结构的一种优选方案，所述中间接头的侧面上还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通信连接，且所述温度传感器与所述电源模块电连接。

作为防护结构的一种优选方案，所述盒体上设置有计时模块，所述计时模块与所述控制器通信连接。

作为防护结构的一种优选方案，所述柔性通讯天线与所述气囊本体之间设置有粘接层。

作为防护结构的一种优选方案，所述盒体外侧设置有防水外壳。

第二方面，提供一种防护结构的使用方法，包括：

接收到设置在中间接头的侧面上的半导体温差发电片产生的电压时，驱动充气模块向气囊本体充气，以使所述气囊本体膨胀而伸展所述气囊本体上的柔性通讯天线；

将所述柔性通讯天线按预设功率发送预警信息。

作为防护结构的使用方法的一种优选方案，还包括：

接收到设置在中间接头的侧面上的半导体温差发电片产生的电压后，启动设置在所述中间接头的侧面上的温度传感器，并获取所述温度传感器检测的温度值；

将所述温度值打包到所述预警信息中。

作为防护结构的使用方法的一种优选方案，所述驱动所述充气模块向气囊本体充气，包括：

在所述温度值高于预设温度阈值时，驱动所述充气模块向气囊本体充气。

作为防护结构的使用方法的一种优选方案，还包括：

启动设置在所述中间接头的侧面上的温度传感器后，启动设置在盒体上的计时模块，获取所述计时模块的时间值；

在所述时间值大于或等于预设时间阈值时，或，在所述温度值高于预设温度阈值时，关闭所述计时模块。

本发明实施例的有益效果为：

通过设置盒体来包裹中间接头，盒体内部设置有半导体温差发电片，半导体温差发电片的热端设置在中间接头的侧面上，使得半导体温差发电片可以直接感知中间接头的温度变化，在中间接头温度升高时，半导体温差发电片可以将接收的热能转换成电能。而盒体外侧设置有控制器、电源模块、气囊本体和充气模块，气囊本体的侧面上设置有柔性通讯天线，充气模块的充气口设置在气囊本体的内部，使得充气模块动作时可以对气囊本体充气。半导体温差发电片、柔性通讯天线和充气模块分别与控制器通信连接，控制器、充气模块和柔性通讯天线分别与电源模块电连接。在半导体温差发电片因接收到中间接头的热能而产生电压时，控制器启动充气模块，以使充气模块向气囊本体充气，柔性通讯天线能够跟随气囊本体的形变而伸展，向外发射预警信息。本发明实施例能够在中间接头温度变高前，向外发射预警信息，运维人员通过服务器后台或者指定设备接收到预警信息后，可以及时打开电缆井道，确认中间接头的运行状况，避免在中间接头损坏后再来更换，能够延长中间接头和中间接头所处电缆的使用寿命，也减少了开启电缆井道的频率和定期巡检的次数。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一实施例提供的防护结构的剖视结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的防护结构的电器元件的连接结构示意图。

图3为本发明另一实施例提供的防护结构的剖视结构示意图。

图4为本发明一实施例提供的防护结构的使用方法的流程图。

图5为本发明另一实施例提供的防护结构的使用方法的流程图。

图中：

1、盒体；2、半导体温差发电片；3、控制器；31、温度传感器；32、计时模块；4、电源模块；5、气囊本体；6、充气模块；7、柔性通讯天线；8、粘接层；9、防水外壳；200、中间接头。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1和图2，本发明实施例提供一种防护结构，包括包裹中间接头200的盒体1，盒体1内部设置有半导体温差发电片2，半导体温差发电片2的热端设置在中间接头200的侧面上，盒体1外侧设置有控制器3、电源模块4、气囊本体5和充气模块6，气囊本体5的侧面上设置有柔性通讯天线7，充气模块6的充气口设置在气囊本体5的内部，半导体温差发电片2、柔性通讯天线7和充气模块6分别与控制器3通信连接，控制器3、充气模块6和柔性通讯天线7分别与电源模块4电连接，在半导体温差发电片2产生电压时，控制器3启动电源模块4和充气模块6，以使充气模块6向气囊本体5充气，柔性通讯天线7能够跟随气囊本体5的形变而伸展。

本发明实施例通过设置盒体1来包裹中间接头200，盒体1内部设置有半导体温差发电片2，半导体温差发电片2的热端设置在中间接头200的侧面上，使得半导体温差发电片2可以直接感知中间接头200的温度变化，在中间接头200温度升高时，半导体温差发电片2可以将接收的热能转换成电能。而盒体1外侧设置有控制器3、电源模块4、气囊本体5和充气模块6，气囊本体5的侧面上设置有柔性通讯天线7，充气模块6的充气口设置在气囊本体5的内部，使得充气模块6动作时可以对气囊本体5充气。半导体温差发电片2、柔性通讯天线7和充气模块6分别与控制器3通信连接，控制器3、充气模块6和柔性通讯天线7分别与电源模块4电连接。在半导体温差发电片2因接收到中间接头200的热能而产生电压时，控制器3启动充气模块6，以使充气模块6向气囊本体5充气，柔性通讯天线7能够跟随气囊本体5的形变而伸展，向外发射预警信息。本发明实施例能够在中间接头200温度变高前，向外发射预警信息，运维人员通过服务器后台或者指定设备接收到预警信息后，可以及时打开电缆井道，确认中间接头200的运行状况，避免在中间接头200损坏后再来更换，能够延长中间接头200和中间接头200所处电缆的使用寿命，也减少了开启电缆井道的频率和定期巡检的次数。

在一个实施例中，继续参考图1，气囊本体5的侧面截面为“Z”形，使得气囊本体5的伸展方向始终朝上，达到延长柔性通讯天线7和改变柔性通讯天线7发射端的位置的效果，从而提高了柔性通讯天线7的传输效率。

在另一个实施例中，参考图1和图2，中间接头200的侧面上还设置有温度传感器31，温度传感器31与控制器3通信连接，可以通过温度传感器31采集中间接头200的温度并输出温度值，控制器3可以获取温度传感器31发送的温度值作下一步动作，比如是打包封装到预警信息中，经由柔性通讯天线7发送。且温度传感器31与电源模块4电连接，可以通过电源模块4来供电，使得本实施例的防护结构可以离网运行。

进一步地，继续参考图1和图2，盒体1上设置有计时模块32，计时模块32与控制器3通信连接。计时模块32可以从触发动作开始计时，跟控制器3通信连接，还可以通过控制器3来设定时间条件，在到达预设时间值时进行下一步的操作，便于本实施例的防护结构能够自动化动作。另外，与温度传感器31配合，可以在预设时间值内持续对中间接头200的温度进行检测，若中间接头200的温度值不大于预设温度阈值时，可以判断中间接头200正常，在时间值大于或等于预设时间阈值时，可以关闭计时模块32，提高电源模块4的续航。

特别地，参考图3，柔性通讯天线7与气囊本体5之间设置有粘接层8，粘结层可以是粘胶，也可以是胶带，一般具有一定的变形度和连接强度，能够将柔性通讯天线7贴合在气囊本体5的侧面上，提升柔性通讯天线7跟随气囊本体5的变形移动。

另外地，参考图3，盒体1外侧设置有防水外壳9，防水外壳9可以保护盒体1、控制器3、电源模块4、气囊本体5、充气模块6以及柔性通讯天线7，以免盒体1、控制器3、电源模块4、气囊本体5、充气模块6以及柔性通讯天线7受潮损坏。

参考图4，本发明实施例还提供一种防护结构的使用方法，包括：

S101、接收到设置在中间接头200的侧面上的半导体温差发电片2产生的电压时，驱动充气模块6向气囊本体5充气，以使气囊本体5膨胀而伸展气囊本体5上的柔性通讯天线7；

S102、将柔性通讯天线7按预设功率发送预警信息。

本实施例能够在中间接头200发热时，由半导体温差发电片2直接感知中间接头200的温度变化，使得半导体温差发电片2可以将接收的热能转换成电能。而控制器3接收到半导体温差发电片2产生的电压变化时，比如是从低电平转换到高电平的信号改变，驱动充气模块6向气囊本体5充气，从而改变气囊本体5上的柔性通讯天线7的形状和发射端的位置，进而增大柔性通讯天线7的传输效率。此时将柔性通讯天线7按预设功率发送预警信息，运维人员通过服务器后台或者指定设备接收到预警信息后，可以及时打开电缆井道，确认中间接头200的运行状况，避免在中间接头200损坏后再来更换，能够延长中间接头200和中间接头200所处电缆的使用寿命，也减少了开启电缆井道的频率和定期巡检的次数。

进一步地，参考图5，本发明实施例的防护结构的使用方法，还包括：

接收到设置在中间接头200的侧面上的半导体温差发电片2产生的电压后，启动设置在中间接头200的侧面上的温度传感器31，并获取温度传感器31检测的温度值；

将温度值打包到预警信息中。

本实施例可以通过温度传感器31采集中间接头200的温度并输出温度值，控制器3可以获取温度传感器31发送的温度值作下一步动作，比如是打包封装到预警信息中，经由柔性通讯天线7发送，使得运维人员可以得知中间接头200的温度值，辅助判断中间接头200的运行情况。

中间接头200发热的原因可以是多样的，比如是普通天气环境引起的发热，此时不需要发送预警信息。优选地，参考图5，驱动充气模块6向气囊本体5充气，包括：

在温度值高于预设温度阈值时，驱动充气模块6向气囊本体5充气。

本实施例通过设置温度判断的步骤，当温度值高于预设温度阈值时，可以判断中间接头200出现异常状况，并非是普通天气环境引起的发热，有可能是短路或者漏电等，此时再来驱动充气模块6向气囊本体5充气，提高了识别精准度。

另外地，参考图5，本发明实施例的防护结构的使用方法，还包括：

启动设置在中间接头200的侧面上的温度传感器31后，启动设置在盒体1上的计时模块32，获取计时模块32的时间值；

在时间值大于或等于预设时间阈值时，或，在温度值高于预设温度阈值时，关闭计时模块32。

本实施例通过启动设置在中间接头200的侧面上的温度传感器31来触发计时模块32的计时，在到达预设时间值时进行下一步的操作。比如，与温度传感器31配合，可以在预设时间值内持续对中间接头200的温度进行检测，若中间接头200的温度值不大于预设温度阈值时，可以判断中间接头200正常，在时间值大于或等于预设时间阈值时(例如是24小时)，可以关闭计时模块32，提高电源模块4的续航。

参考图5，本发明实施例还提供另一种防护结构的使用方法，包括：

S201、接收到设置在中间接头200的侧面上的半导体温差发电片2产生的电压时；

S202、启动设置在中间接头200的侧面上的温度传感器31，获取温度传感器31检测的温度值；将温度值打包到预警信息中；

S203、启动设置在盒体1上的计时模块32，获取计时模块32的时间值；

S204、在时间值大于或等于预设时间阈值时，关闭计时模块32；

S205、在温度值高于预设温度阈值时，关闭计时模块32，驱动充气模块6向气囊本体5充气，以使气囊本体5膨胀而伸展气囊本体5上的柔性通讯天线7；

S206、将柔性通讯天线7按预设功率发送预警信息。

本实施例中的防护结构的使用方法与上述实施例的防护结构的使用方法拥有同样的步骤及达到同样的效果，本实施例不再赘述。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”、“第三”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防护结构，其特征在于，包括包裹中间接头的盒体，所述盒体内部设置有半导体温差发电片，所述半导体温差发电片的热端设置在所述中间接头的侧面上，所述盒体外侧设置有控制器、电源模块、气囊本体和充气模块，所述气囊本体的侧面上设置有柔性通讯天线，所述充气模块的充气口设置在所述气囊本体的内部，所述半导体温差发电片、所述柔性通讯天线和所述充气模块分别与所述控制器通信连接，所述控制器、所述充气模块和所述柔性通讯天线分别与所述电源模块电连接，在所述半导体温差发电片产生电压时，所述控制器启动所述充气模块，以使所述充气模块向所述气囊本体充气，所述柔性通讯天线能够跟随所述气囊本体的形变而伸展；

所述中间接头的侧面上还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通信连接，且所述温度传感器与所述电源模块电连接；

所述柔性通讯天线与所述气囊本体之间设置有粘接层，所述粘接层能够将所述柔性通讯天线贴合在所述气囊本体的侧面上。

2.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述气囊本体的侧面截面为“Z”形。

3.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述盒体上设置有计时模块，所述计时模块与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述盒体外侧设置有防水外壳。

5.一种应用权利要求1至4任一项所述防护结构的使用方法，其特征在于，包括：

接收到设置在中间接头的侧面上的半导体温差发电片产生的电压时，驱动充气模块向气囊本体充气，以使所述气囊本体膨胀而伸展所述气囊本体上的柔性通讯天线；

将所述柔性通讯天线按预设功率发送预警信息。

6.根据权利要求5所述的防护结构的使用方法，其特征在于，还包括：

接收到设置在中间接头的侧面上的半导体温差发电片产生的电压后，启动设置在所述中间接头的侧面上的温度传感器，并获取所述温度传感器检测的温度值；

将所述温度值打包到所述预警信息中。

7.根据权利要求6所述的防护结构的使用方法，其特征在于，所述驱动所述充气模块向气囊本体充气，包括：

在所述温度值高于预设温度阈值时，驱动所述充气模块向气囊本体充气。

8.根据权利要求6所述的防护结构的使用方法，其特征在于，还包括：

启动设置在所述中间接头的侧面上的温度传感器后，启动设置在盒体上的计时模块，获取所述计时模块的时间值；

在所述时间值大于或等于预设时间阈值时，或，在所述温度值高于预设温度阈值时，关闭所述计时模块。

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