CN113933225A - 一种中低压电力电缆透水试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆检测技术领域，尤其是一种中低压电力电缆透水试验装置，针对现有技术中电缆透水试验装置使用不方便、试验数据单一的问题，现提出如下方案，其包括：储水箱，所述储水箱的顶部固接有U形板和下壳体，所述下壳体位于U形板的内侧，下壳体的顶部设置有上壳体，下壳体与上壳体合围成内腔，所述内腔内侧设置有下箱体和上箱体，下箱体与上箱体之间合围成试验腔，所述上壳体与上箱体通过伸缩组件与U形板连接。本发明结构合理，结构稳定，操作简单，不仅方便对电缆进行夹持和固定，有效的提高了电缆的检测试验效率，还能够充分的模拟电缆在实际环境中的受力情况，使得试验数据更加贴合实际情况，易于推广使用。

Description

一种中低压电力电缆透水试验装置

技术领域

本发明涉及电缆检测领域，尤其涉及一种中低压电力电缆透水试验装置。

背景技术

中低压电缆是指适用于35千伏及以下的电力电缆。中低压电力电缆常敷设在地下或者水下，电缆的内侧往往会设置阻水结构，当电缆的外表面受到损坏，环境中的水进入到电缆的内部，阻水结构能够降低水在电缆的内部残留量，避免对电缆的运行造成影响。

目前对于中低压电缆透水试验，国家标准规定是先将一段6m长的未做过任何电气试验的电缆通过弯曲试验之后，在该电缆上截取3m长作为待测电缆，并在其中间部位开一个50mm宽的圆环，剥去环内绝缘和屏蔽外部的所有护层，通过向一个直径至少为10mm、并与电缆切开的圆环表面垂直安置的管子注水，进行透水试验。

现有的电缆透水性检测试验装置其结构较为简单，使用较为不方便，对电缆的检测效率较低，且只能检测在静水压力下电缆的透水性，由于电缆中设置的阻水结构在受外力作用和不受外力作用下的状态不同，且阻水结构具有一定的自我修复能力，因此，单纯的对电缆在静水压力下的透水性检测，不足以模拟电缆在实际环境中的透水情况，试验数据较为单一，为此，本方案提出了一种中低压电力电缆透水试验装置。

发明内容

本发明提出的一种中低压电力电缆透水试验装置，解决了现有技术中电缆透水试验装置使用不方便、试验数据单一的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种中低压电力电缆透水试验装置，包括：

储水箱，所述储水箱的顶部固接有U形板和下壳体，所述下壳体位于U形板的内侧，下壳体的顶部设置有上壳体，下壳体与上壳体合围成内腔，所述内腔内侧设置有下箱体和上箱体，下箱体与上箱体之间合围成试验腔，所述上壳体与上箱体通过伸缩组件与U形板连接；

搅拌机构，所述搅拌机构包括安装在试验腔内侧的环形板与齿环、固接在环形板与齿环之间的多个搅拌杆和安装在内腔内侧底部与齿环相互配合的第一齿轮；

拉伸机构，所述拉伸机构包括安装在环形板与齿环之间的两个矩形框、滑接在矩形框内侧的移动框，两个移动框通过联动机构与环形板和齿环相互配合；以及

排水机构，所述排水机构包括开设在下壳体内侧底部与储水箱相连通的漏水口和固接在下箱体内侧底部的排水管，所述排水管的底部延伸至储水箱的内侧，所述排水管的顶部安装有盖板，且盖板与环形板相互配合；

其中，伸缩组件伸长推动上壳体与上箱体下降的同时，齿环与第一齿轮啮合，环形板推动盖板下降，排水管密封，当第一齿轮转动，驱动搅拌杆转动的同时，联动机构动作，以驱动两个移动框沿矩形框相向移动。

优选的，所述储水箱的内侧底部安装有水泵，水泵的输出端安装有水管，水管的另一端贯穿漏水口延伸至空腔的内侧、并与下箱体的底部固接，所述上箱体的顶部安装有排气管、且排气管的顶端延伸至上壳体的顶部。

优选的，所述升降组件包括固接在U形板顶部两端的电动伸缩杆、安装在U形板内侧的两个连接杆和活动套设在两个连接杆外部的第一弹簧，两个电动伸缩杆的伸长端均延伸至U形板的内侧、并分别与两个连接杆的顶部固接，两个所述连接杆的底部均贯穿上壳体延伸至上壳体的内侧、并与上箱体的顶部固接。

优选的，所述试验腔的两端均设置有安装环，安装环与矩形框之间设置有两个横杆，两个横杆的一端均与安装环的外壁固接，两个横杆的另一端均与矩形框的外侧壁固接，两个横杆的外部套接有限位环，所述环形板与齿环分别滑动套接在两个限位环的外部。

优选的，两个安装环的底部与顶部均开设有第一收容孔，两个第一收容孔的内侧均安装有第二弹簧和第一导向杆，第一导向杆的一端与第二弹簧固接，两个第一导向杆的另一端均延伸至第一收容孔的外部、并分别与下箱体和上箱体的内壁固接。

优选的，所述下箱体通过多个连接块与下壳体的内侧壁连接，所述内腔的内侧设置有收容槽，收容槽的顶部延伸至下箱体的内侧，所述第一齿轮安装在收容槽的内侧，且第一齿轮的顶部延伸至收容槽的顶部，所述下壳体的一侧外部安装有用于驱动第一齿轮的驱动电机。

优选的，所述下箱体的底部内壁开设有三个第二收容孔，三个第二收容孔呈环形阵列分布在排水管的外部，三个第二收容孔的内侧底部均固接有第三弹簧，第三弹簧的顶部固接有第二导向杆，三个所述第二导向杆的顶部均延伸至第二收容孔的顶部、并与盖板的底部固接。

优选的，所述联动机构包括安装在矩形框底部的环形框和安装在环形框内侧的第二齿轮，所述矩形框的底部沿其长度方向开设有滑槽，所述环形框的顶部固接有竖杆，所述竖杆的顶部贯穿滑槽延伸至矩形框的内侧、并与移动框的底部固接，所述第二齿轮为半齿轮结构，所述环形框的内侧底部与内侧顶部均固接有多个与第二齿轮相互配合的齿牙，所述联动机构还包括用于驱动第二齿轮转动的传动组件。

优选的，所述传动组件包括开设在环形板和齿环相互靠近一侧外壁的环形槽、安装在环形槽内侧的第三齿轮、固接在第三齿轮一侧外壁的传动轴和固接在矩形框底部的限位板，所述环形槽的内侧开设有多个与第三齿轮相啮合的齿槽，所述传动轴的另一端贯穿限位板延伸至限位板的另一侧、并与第二齿轮的外壁固接。

本发明的有益效果：

1、通过下箱体、上箱体、下壳体、上壳体、伸缩组件、水泵等相互配合，方便对电缆进行夹持固定和释放，且当电缆被夹持固定时，排水管关闭，方便对试验腔进行注水和加压，当电缆被释放时，排水管打开，方便将试验腔中的水排出、并在储水箱内侧储存收纳。

2、通过环形板、齿环、第一齿轮、搅拌杆、联动机构等相互配合，实现在对电缆模拟实际敷设环境进行透水试验检测时，能够搅动试验腔内侧的水，并在水平面上不断的对待检测的电缆进行拉伸和释放，以充分的模拟电缆在实际敷设情况下的受力情况，使得检测数据更加贴合实际情况。

本发明结构合理，结构稳定，操作简单，不仅方便对电缆进行夹持和固定，有效的提高了电缆的检测试验效率，还能够充分的模拟电缆在实际环境中的受力情况，使得试验数据更加贴合实际情况，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的左视结构示意图。

图2为本发明的正视剖视结构示意图。

图3为本发明的图2中A处的放大结构示意图。

图4为本发明的图2中B处的放大结构示意图。

图5为本发明的图2中C处的放大结构示意图。

图6为本发明的俯视剖视结构示意图。

图7为本发明的环形框与第二齿轮的结构示意图。

图中标号：1、储水箱；2、下壳体；3、连接块；4、下箱体；5、U形板；6、电动伸缩杆；7、连接杆；8、第一弹簧；9、上壳体；10、上箱体；11、安装环；12、第一收容孔；13、第二弹簧；14、第一导向杆；15、横杆；16、限位环；17、环形板；18、齿环；19、排气管；20、收容槽；21、第一齿轮；22、驱动电机；23、矩形框；24、移动框；25、环形框；26、竖杆；27、第二齿轮；28、限位板；29、传动轴；30、环形槽；31、第三齿轮；32、漏水口；33、水泵；34、第二收容孔；35、第三弹簧；36、第二导向杆；37、盖板；38、搅拌杆；39、排水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

参照图1-7，一种中低压电力电缆透水试验装置，包括储水箱1，储水箱1的外部安装有液位计、进水管和出水管，进水管与出水管上均设置有阀门，储水箱1的底部四个边角均安装有脚轮，四个脚轮均为带有自锁结构的万向轮，进而方便对试验装置进行移动和固定。

在储水箱1的顶部固接有U形板5和下壳体2，U形板5的一侧外部安装有PLC控制器，下壳体2位于U形板5的内侧，下壳体2的顶部设置有上壳体9，下壳体2与上壳体9合围成内腔，内腔内侧设置有下箱体4和上箱体10，下箱体4通过多个连接块3与下壳体2的内侧壁连接，下箱体4与上箱体10之间合围成试验腔，上壳体9与下壳体2的相互贴合面与下箱体4和上箱体10相互贴合面上均安装有密封垫，在下壳体2内侧底部开设有与储水箱1相连通的漏水口32，储水箱1的内侧底部安装有水泵33，水泵33的输出端安装有水管，水管的另一端贯穿漏水口32延伸至空腔的内侧、并与下箱体4的底部固接，上箱体10的顶部安装有排气管19、且排气管19的顶端延伸至上壳体9的顶部，当内腔与试验腔均闭合时，水泵33启动，将储水箱1内侧的水泵入到试验腔的内侧，对试验腔进行加压，试验腔中的空气则从排气管19排出到外部。

在U形板5顶部两端固接有电动伸缩杆6，在U形板5内侧安装有两个连接杆7，两个电动伸缩杆6的伸长端均延伸至U形板5的内侧、并分别与两个连接杆7的顶部固接，两个连接杆7外部均活动套设有第一弹簧8，且两个连接杆7的底部均贯穿上壳体9延伸至上壳体9的内侧、并与上箱体10的顶部固接，两个电动伸缩杆6同步伸长时，上壳体9先下降与下壳体2的顶部贴合，对电缆进行初步固定，内腔先闭合，然后电动伸缩杆6继续伸长，推动上箱体10下降，使得上箱体10的底面与下箱体4的顶面贴合，第一弹簧8被压缩，试验腔闭合，同样的，当电动伸缩杆6收缩时，试验腔先打开，待试验腔中的水完全进入到内腔之后，上壳体9再打开。

在试验腔的两端均设置有安装环11，两个安装环11的底部与顶部均开设有第一收容孔12，两个第一收容孔12的内侧均安装有第二弹簧13和第一导向杆14，第一导向杆14的一端与第二弹簧13固接，两个第一导向杆14的另一端均延伸至第一收容孔12的外部、并分别与下箱体4和上箱体10的内壁固接，当上箱体10与下箱体4相互靠近时，四个第二弹簧13被压缩，当上箱体10与下箱体4相互远离时，四个第二弹簧13恢复形变，安装环11始终保持相对静止，在试验腔的内侧设置有两个矩形框23，在安装环11与矩形框23之间设置有两个横杆15，两个横杆15共处于一个竖向平面，两个横杆15的一端均与安装环11的外壁固接，两个横杆15的另一端均与矩形框23的外侧壁固接。

在四个横杆15的外部分别套接有两个限位环16，两个限位环16的外壁分别滑动套设有环形板17与齿环18，在环形板17与齿环18之间固接有多个搅拌杆38，环形板17与齿环18转动带动搅拌杆38转动，对试验腔内侧的水进行搅拌，以使试验腔内侧的水流动。

在内腔的内侧设置有收容槽20，收容槽20的顶部延伸至下箱体4的内侧，在收容槽20的内侧安装有第一齿轮21，且第一齿轮21的顶部延伸至收容槽20的顶部、并与齿环18相互配合，在下壳体2的一侧外部安装有用于驱动第一齿轮21的驱动电机22，在下箱体4内侧底部固接有排水管39，排水管39的底部延伸至储水箱1的内侧，下箱体4的底部内壁开设有三个第二收容孔34，三个第二收容孔34呈环形阵列分布在排水管39的外部，三个第二收容孔34的内侧底部均固接有第三弹簧35，第三弹簧35的顶部固接有第二导向杆36，三个第二导向杆36的顶部均延伸至第二收容孔34的顶部，三个第二导向杆36的顶部固接有盖板37，盖板37位于环形板17的正下方、并与环形板17相互配合，当电动伸缩杆6伸长，推动试验腔闭合的同时，齿环18与环形板17同步下降，齿环18下降与第一齿轮21相互啮合，环形板17下降，将盖板37向下推动，第三弹簧35压缩，将排水管39关闭。

在矩形框23内侧滑接有移动框24，矩形框23的底部沿其长度方向开设有滑槽，在矩形框23下方设置有环形框25，环形框25的顶部固接有竖杆26，竖杆26的顶部贯穿滑槽延伸至矩形框23的内侧、并与移动框24的底部固接，环形框25的内侧底部与内侧顶部均固接有多个与第二齿轮27相互配合的齿牙，在环形框25内侧安装有第二齿轮27，第二齿轮27为半齿轮结构、并与齿牙相互配合，当第二齿轮27转动时，第二齿轮27驱动环形框25沿滑槽的方向做往复运动，矩形框23的数量为两个，两个矩形框23上的移动框24总是相向运动，以不断的拉伸和释放电缆。

在矩形框23底部固接有限位板28，在环形板17和齿环18相互靠近一侧外壁均开设有环形槽30，环形槽30的内侧开设有多个与第三齿轮31相啮合的齿槽，在环形槽30内侧安装有第三齿轮31，第三齿轮31一侧外壁固接有传动轴29，传动轴29的另一端贯穿限位板28延伸至限位板28的另一侧、并与第二齿轮27的外壁固接，当齿环18转动的同时，带动环形板17同步转动，并且带动第三齿轮31转动，通过传动轴29转动，以驱使第二齿轮27转动。

工作原理：在使用时，连接设备电源，操作控制器，两个电动伸缩杆6同步收缩，上壳体9与上箱体10和下壳体2与下箱体4分离，将待检测的电缆从检测装置的一侧外部贯穿安装环11和移动框24延伸至检测设备的另一侧，两个电动伸缩杆6同步伸长，推动上壳体9与上箱体10下降，内腔与试验腔关闭，第一弹簧8与第二弹簧13被压缩蓄力，并且齿环18与第一齿轮21相互啮合，盖板37下降，排水管39关闭，第三弹簧35被压缩蓄力，水泵33启动，将储水箱1内侧的水泵入到试验腔的内侧，并对试验腔进行加压和保压，试验腔内侧空气从排气管19排出到外部，当测试电缆的静水压力时，保持试验腔内侧的压力即可，当需要模拟实际的敷设环境时，连接驱动电机22的电源，驱动电机22驱动齿环18转动的同时带动环形板17转动，搅拌杆38搅动试验腔内侧的水，使得试验腔内侧的水流动，在齿环18与环形板17转动的同时，带动第三齿轮31转动，通过传动轴29传动，带动第二齿轮27转动，从而驱动环形框25沿水平方向做往复运动，从而带动移动框24沿矩形框23的长度方向往复移动，两个移动框24始终先相互靠近之后再相互远离，不断的对电缆进行拉伸和释放，以模仿电缆在水下环境下跟随水浪流动受到水流拉扯的力，使得检测结果更加贴合实际，检测完成之后，水泵33断电，电动伸缩杆6收缩，带动上箱体10上升，上箱体10与下箱体4分离，但是在第一弹簧8的弹性作用下，内腔保持关闭，上箱体10内侧的水从试验腔进入到内腔中，经过漏水口32进入到储水箱1的内侧，在第二弹簧13的弹性作用下，环形板17与齿环18上升，在第三弹簧35的作用下，盖板37上升，排水管39打开，下箱体4内侧的水经排水管39排入到储水箱1的内侧，对实验用水进行循环使用，内腔内侧水排出之后，电动伸缩杆6再继续收缩，带动上壳体9上升，然后将电缆抽出，即可。

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”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设备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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，包括：

储水箱(1)，所述储水箱(1)的顶部固接有U形板(5)和下壳体(2)，所述下壳体(2)位于U形板(5)的内侧，下壳体(2)的顶部设置有上壳体(9)，下壳体(2)与上壳体(9)合围成内腔，所述内腔内侧设置有下箱体(4)和上箱体(10)，下箱体(4)与上箱体(10)之间合围成试验腔，所述上壳体(9)与上箱体(10)通过伸缩组件与U形板(5)连接；

搅拌机构，所述搅拌机构包括安装在试验腔内侧的环形板(17)与齿环(18)、固接在环形板(17)与齿环(18)之间的多个搅拌杆(38)和安装在内腔内侧底部与齿环(18)相互配合的第一齿轮(21)；

拉伸机构，所述拉伸机构包括安装在环形板(17)与齿环(18)之间的两个矩形框(23)、滑接在矩形框(23)内侧的移动框(24)，两个移动框(24)通过联动机构与环形板(17)和齿环(18)相互配合；以及

排水机构，所述排水机构包括开设在下壳体(2)内侧底部与储水箱(1)相连通的漏水口(32)和固接在下箱体(4)内侧底部的排水管(39)，所述排水管(39)的底部延伸至储水箱(1)的内侧，所述排水管(39)的顶部安装有盖板(37)，且盖板(37)与环形板(17)相互配合；

其中，伸缩组件伸长推动上壳体(9)与上箱体(10)下降的同时，齿环(18)与第一齿轮(21)啮合，环形板(17)推动盖板(37)下降，排水管(39)密封，当第一齿轮(21)转动，驱动搅拌杆(38)转动的同时，联动机构动作，以驱动两个移动框(24)沿矩形框(23)相向移动。

2.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述储水箱(1)的内侧底部安装有水泵(33)，水泵(33)的输出端安装有水管，水管的另一端贯穿漏水口(32)延伸至空腔的内侧、并与下箱体(4)的底部固接，所述上箱体(10)的顶部安装有排气管(19)、且排气管(19)的顶端延伸至上壳体(9)的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述升降组件包括固接在U形板(5)顶部两端的电动伸缩杆(6)、安装在U形板(5)内侧的两个连接杆(7)和活动套设在两个连接杆(7)外部的第一弹簧(8)，两个电动伸缩杆(6)的伸长端均延伸至U形板(5)的内侧、并分别与两个连接杆(7)的顶部固接，两个所述连接杆(7)的底部均贯穿上壳体(9)延伸至上壳体(9)的内侧、并与上箱体(10)的顶部固接。

4.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述试验腔的两端均设置有安装环(11)，安装环(11)与矩形框(23)之间设置有两个横杆(15)，两个横杆(15)的一端均与安装环(11)的外壁固接，两个横杆(15)的另一端均与矩形框(23)的外侧壁固接，两个横杆(15)的外部套接有限位环(16)，所述环形板(17)与齿环(18)分别滑动套接在两个限位环(16)的外部。

5.根据权利要求4所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，两个安装环(11)的底部与顶部均开设有第一收容孔(12)，两个第一收容孔(12)的内侧均安装有第二弹簧(13)和第一导向杆(14)，第一导向杆(14)的一端与第二弹簧(13)固接，两个第一导向杆(14)的另一端均延伸至第一收容孔(12)的外部、并分别与下箱体(4)和上箱体(10)的内壁固接。

6.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述下箱体(4)通过多个连接块(3)与下壳体(2)的内侧壁连接，所述内腔的内侧设置有收容槽(20)，收容槽(20)的顶部延伸至下箱体(4)的内侧，所述第一齿轮(21)安装在收容槽(20)的内侧，且第一齿轮(21)的顶部延伸至收容槽(20)的顶部，所述下壳体(2)的一侧外部安装有用于驱动第一齿轮(21)的驱动电机(22)。

7.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述下箱体(4)的底部内壁开设有三个第二收容孔(34)，三个第二收容孔(34)呈环形阵列分布在排水管(39)的外部，三个第二收容孔(34)的内侧底部均固接有第三弹簧(35)，第三弹簧(35)的顶部固接有第二导向杆(36)，三个所述第二导向杆(36)的顶部均延伸至第二收容孔(34)的顶部、并与盖板(37)的底部固接。

8.根据权利要求1所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述联动机构包括安装在矩形框(23)底部的环形框(25)和安装在环形框(25)内侧的第二齿轮(27)，所述矩形框(23)的底部沿其长度方向开设有滑槽，所述环形框(25)的顶部固接有竖杆(26)，所述竖杆(26)的顶部贯穿滑槽延伸至矩形框(23)的内侧、并与移动框(24)的底部固接，所述第二齿轮(27)为半齿轮结构，所述环形框(25)的内侧底部与内侧顶部均固接有多个与第二齿轮(27)相互配合的齿牙，所述联动机构还包括用于驱动第二齿轮(27)转动的传动组件。

9.根据权利要求8所述的一种中低压电力电缆透水试验装置，其特征在于，所述传动组件包括开设在环形板(17)和齿环(18)相互靠近一侧外壁的环形槽(30)、安装在环形槽(30)内侧的第三齿轮(31)、固接在第三齿轮(31)一侧外壁的传动轴(29)和固接在矩形框(23)底部的限位板(28)，所述环形槽(30)的内侧开设有多个与第三齿轮(31)相啮合的齿槽，所述传动轴(29)的另一端贯穿限位板(28)延伸至限位板(28)的另一侧、并与第二齿轮(27)的外壁固接。

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