CN114062159A - 电缆弯曲试验装置及试验方法 - Google Patents

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刘园松
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Abstract

本申请涉及一种电缆弯曲试验装置及试验方法，其中，电缆弯曲试验装置包括架体；第一弯曲卷轴轮，安装在架体上；第二弯曲卷轴轮，安装在架体上，第二弯曲卷轴轮位于第一弯曲卷轴轮下方；旋转电机，安装在架体上，旋转电机与第一弯曲卷轴轮、第二弯曲卷轴轮其中之一相连以带动第一弯曲卷轴轮或者第二弯曲卷轴轮旋转；张紧组件，与第一弯曲卷轴轮、第二弯曲卷轴轮其中之一相连，张紧组件向第一弯曲卷轴轮或第二弯曲卷轴轮施加张紧力；可以在短时间内加速电缆弯曲，方便后续通过考核断丝率、耐电压等情况判断电缆的弯曲性能是否合格，可操作性高。

Description

电缆弯曲试验装置及试验方法
技术领域
本申请涉及电缆弯曲试验装置及试验方法，属于电缆测试设备技术领域。
背景技术
近年来，随着新能源电动汽车的快速发展，新能源电动汽车用充电桩电缆用量也随之迅速增长，而新能源汽车充电桩电缆在其使用过程中会有拖拽、弯曲的情况，长期使用会出现内部芯线整股断线的问题，尤其是信号与控制芯线，在充电电缆结构中，由于信号与控制线芯导体截面积较小，弯曲时导致内部芯线会承受很大的张力，往往会出现信号与控制芯线导体整股断线的情况，从而导致充电过程中通讯阻断，充电过程控制失效，引起过充、供电不足、防护装置失效等一系列问题。
而目前相应的标准并没有对电缆导体断线断丝要求监控检测，缺少测试装置，往往电缆断线导致的线缆失效问题更难以察觉，更具隐藏性，在问题发生后的排查难度也相对较大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电缆弯曲试验装置及试验方法，用于模拟测试电缆弯曲性能。
为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种电缆弯曲试验装置，包括：
架体；
第一弯曲卷轴轮，安装在所述架体上；
第二弯曲卷轴轮，安装在所述架体上，所述第二弯曲卷轴轮位于所述第一弯曲卷轴轮下方；
旋转电机，安装在所述架体上，所述旋转电机与所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一相连以带动所述第一弯曲卷轴轮或者所述第二弯曲卷轴轮旋转；
张紧组件，与所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一相连，所述张紧组件向所述第一弯曲卷轴轮或所述第二弯曲卷轴轮施加张紧力。
可选地，所述第一弯曲卷轴轮或所述第二弯曲卷轴轮的外径范围为所述电缆外径的9.5倍到10.5倍之间。
可选地，所述张紧组件包括重力件和连接件，所述连接件分别连接所述重力件和所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一。
可选地，所述第一弯曲卷轴轮的竖直中轴线和所述第二弯曲卷轴轮的竖直中轴线重合。
可选地，所述第一弯曲卷轴轮和所述第二弯曲卷轴轮外径相等。
可选地，所述架体上向外延伸有限位部，所述电缆两端相连有连接部，当所述连接部移动至所述限位部处时，所述连接部向相反方向移动。
本申请还提供了一种电缆弯曲试验方法，用于上述任一项所述的电缆弯曲试验装置上，所述方法包括：
S1、将电缆的两端连接并分别套设在上弯曲卷轴轮和下弯曲卷轴轮上；
S2、张紧组件向所述上弯曲卷轴轮的第一旋转轴或者所述下弯曲卷轴轮的第二旋转轴施加张紧力；
S3、旋转电机带动所述上弯曲卷轴轮的第一旋转轴或者所述下弯曲卷轴轮的第二旋转轴旋转；
S4、测试所述电缆的弯曲性能是否合格。
可选地，步骤S3后，还包括：
将所述电缆翻转180°后套设在所述上弯曲卷轴轮和所述下弯曲卷轴轮上；
重复步骤S2和S3。
可选地，步骤S4具体包括：
检测所述电缆内芯线的断丝率；
检测所述电缆内芯线的绝缘层及所述电缆的外保护层是否开裂；
对所述电缆内的芯线进行耐电压试验；
若所述电缆内芯线的断丝率小于20％、所述电缆内芯线的绝缘层及所述电缆的外保护层均未开裂、耐电压试验中所述电缆内的芯线均未被击穿，则所述电缆弯曲性能合格。
可选地，所述对所述电缆内的芯线进行耐电压试验，具体包括：
对所述电缆内的主芯线进行15min的3.5kv的电压试验；
对所述电缆内的其他芯线进行15min的1.5kv的电压试验。
本申请的有益效果在于：提供了一种电缆弯曲试验装置，通过将电缆套设在第一弯曲卷轴轮和第二弯曲卷轴轮外，然后张紧组件向第一弯曲卷轴轮或第二弯曲卷轴轮施加张紧力，最后旋转电机带动第一弯曲卷轴轮或者第二弯曲卷轴轮旋转，可以在短时间内加速电缆弯曲，方便后续通过考核断丝率、耐电压等情况判断电缆的弯曲性能是否合格，可操作性高。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的电缆弯曲试验装置的侧视图；
图2为本申请一个实施例提供的电缆弯曲试验装置的前视图；
图3为本申请一个实施例提供的电缆弯曲试验方法的流程图。
100-电缆弯曲试验装置，1-架体，2-第一弯曲卷轴轮，21-第一旋转轴，3-第二弯曲卷轴轮，31-第二旋转轴，4-张紧组件，41-重力件，42-连接件，5-限位部，200-电缆，210-连接部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
请参考图1和图2，本申请一较佳实施例提供了一种电缆弯曲试验装置100，用于在短时间内加速电缆200弯曲，并通过后续考核断丝率、耐电压等情况判断电缆200的弯曲性能是否合格。其中，这里的电缆200可以为多芯线绞合电缆，如充电桩电缆，还可以为单根直流电缆，如光伏电缆，本申请不对电缆200的类型作限定。
该电缆弯曲试验装置100包括：架体1、第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3、旋转电机(未图示)以及张紧组件4。其中，第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3和旋转电机安装在架体1上，第二弯曲卷轴轮3位于第一弯曲卷轴轮2下方，旋转电机与第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3其中之一相连以带动第一弯曲卷轴轮2或者第二弯曲卷轴轮3旋转，张紧组件4同样与第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3其中之一相连，用于向第一弯曲卷轴轮2或第二弯曲卷轴轮3施加张紧力。
在本实施例中，该架体1为箱体式结构。
第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3位于箱体式架体1的同侧。在本实施例中，第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3为完全相同的卷轴轮，即，第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3外径相等，减少了其他外力对电缆200的影响。
第一弯曲卷轴轮2包括第一旋转轴21，该第一旋转轴21的一端插入至第一弯曲卷轴轮2的轴心，另一端伸入箱体式架体1内。第二弯曲卷轴轮3同样包括第二旋转轴31，该第二旋转轴31的一端插入至第二弯曲卷轴轮3的轴心，另一端伸入箱体式架体1内。第一弯曲卷轴轮2或第二弯曲卷轴轮3的外径范围为电缆200外径的9.5倍到10.5倍之间。
为了防止电缆200在旋转的过程中从第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3上脱落，在其中一个实施例中，第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3的外边缘设置成凹槽状，使得电缆200能够始终位于凹槽内，不会脱落。
为了进一步其他减少其他外力对试验结果的影响，在本实施例中，第二弯曲卷轴轮3位于第一弯曲卷轴轮2的正下方，即，第一弯曲卷轴轮2的竖直中轴线和第二弯曲卷轴轮3的竖直中轴线重合，第一弯曲卷轴轮2轴心与第二弯曲卷轴轮3轴心之间的垂直距离范围为2900mm-3100mm。
旋转电机位于箱体式架体1内。具体的，旋转电机的输出轴与第一旋转轴21、第二旋转轴31其中之一相连，当旋转电机转动时，由旋转电机的输出轴带动第一旋转轴21或第二旋转轴31旋转，进而带动第一弯曲卷轴轮2或者第二弯曲卷轴轮3旋转，最终带动套设在第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3外的电缆200弯曲移动。在本实施例中，旋转电机与第一弯曲卷轴轮2相连。
在旋转电机带动电缆200弯曲移动时，为了节省试验的时间，提高试验效率，在其中一个实施例中，架体1上向外延伸有限位部5，电缆200两端相连有连接部210，当连接部210移动至限位部5处时，连接部210向相反方向移动，使得电缆200无需移动太长距离，只需在预设的距离内来回弯曲移动，即可实现电缆200快速弯曲的目的。具体的，箱体式架体1具有前壳体面(未图示)，限位部5设于前壳体面上。进一步地，限位部5具有两个，电缆200在两个限位部5范围内来回移动。
可选地，两个限位部5可以位于第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3的同侧，也可以位于第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3的两侧，为了方便区分，将两个限位部5分别称为第一限位部和第二限位部。当第一限位部和第二限位部位于第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3的同侧时，第一限位部和第二限位部与第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3轴心之间的中点的垂直距离相等。此时，取电缆上的一个点作为移动点，将第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3轴心之间的中点作为起始位置，旋转电机带动电缆200上的移动点先移动至第一限位部处，再反向旋转带动移动点移动至第二限位部处，再次反向旋转带动移动点返回至起始位置。可选地，移动点可以为电缆200上的任意一点，在本实施例中，移动点为电缆200两端的连接点。当然，起始位置也可以任意设置，本申请不对此作限定。
当两个限位部5位于第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3的两侧时，两个限位部5位于同一水平线上。
为了模拟显示场景中电缆200被拖拽的情况，在本实施例中，张紧组件4除了具有将套设在第一弯曲卷轴轮2和第二弯曲卷轴轮3外的电缆拉紧的功能外，还具有向第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3其中之一施加张紧力的功能。此时，张紧组件4包括重力件41和连接件42，连接件42分别连接重力件41和第一弯曲卷轴轮2、第二弯曲卷轴轮3其中之一。可选地，当张紧组件4与第一弯曲卷轴轮2连接时，重力件41可以为拉力仪，此时就需要外力向上拉动拉力仪，并随时观察拉力仪表盘，使得拉力达到预设的张紧力为止。当张紧组件4与第二弯曲卷轴轮3连接时，重力件41可以为铁块、砝码等物体，此时的张紧力为铁块、砝码的重力。在本实施例中，预设的张紧力为电缆200内主芯线导体截面积的15倍。
请参考图3，本申请还提供了一种电缆弯曲试验方法，用于上述的电缆弯曲试验装置上，该方法包括：S1、将电缆的两端连接并分别套设在上弯曲卷轴轮和下弯曲卷轴轮上；S2、张紧组件向上弯曲卷轴轮的第一旋转轴或者下弯曲卷轴轮的第二旋转轴施加张紧力；S3、旋转电机带动上弯曲卷轴轮的第一旋转轴或者下弯曲卷轴轮的第二旋转轴旋转；S4、测试电缆的弯曲性能是否合格。
其中，为了更加真实且全面的模拟电缆的弯曲状态，在本实施例中，除了对电缆的一侧进行弯曲外，还可以将电缆自转180°后对电缆的另一侧进行弯曲，即，步骤S3后，还包括：将电缆翻转180°后套设在上弯曲卷轴轮和下弯曲卷轴轮上；重复步骤S2和S3。
可选地，步骤S4具体包括：检测电缆内芯线的断丝率；检测电缆内芯线的绝缘层及电缆的外保护层是否开裂；对电缆内的芯线进行耐电压试验；若电缆内芯线的断丝率小于20％、电缆内芯线的绝缘层及电缆的外保护层均未开裂、耐电压试验中电缆内的芯线均未被击穿，则电缆弯曲性能合格。其中，对电缆内的芯线进行耐电压试验，具体包括：对电缆内的主芯线进行15min的3.5kv的电压试验；对电缆内的其他芯线进行15min的1.5kv的电压试验。
可选地，为了提高试验的准确率，步骤S3需进行若干次。在本实施例中，步骤S3进行了5000次。
本申请的有益效果在于：提供了一种电缆弯曲试验装置，通过将电缆套设在第一弯曲卷轴轮和第二弯曲卷轴轮外，然后张紧组件向第一弯曲卷轴轮或第二弯曲卷轴轮施加张紧力，最后旋转电机带动第一弯曲卷轴轮或者第二弯曲卷轴轮旋转，可以在短时间内加速电缆弯曲，方便后续通过考核断丝率、耐电压等情况判断电缆的弯曲性能是否合格，可操作性高。
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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆弯曲试验装置，其特征在于，包括：
架体；
第一弯曲卷轴轮，安装在所述架体上；
第二弯曲卷轴轮，安装在所述架体上，所述第二弯曲卷轴轮位于所述第一弯曲卷轴轮下方；
旋转电机，安装在所述架体上，所述旋转电机与所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一相连以带动所述第一弯曲卷轴轮或者所述第二弯曲卷轴轮旋转；
张紧组件，与所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一相连，所述张紧组件向所述第一弯曲卷轴轮或所述第二弯曲卷轴轮施加张紧力。
2.如权利要求1所述的电缆弯曲试验装置，其特征在于，所述第一弯曲卷轴轮或所述第二弯曲卷轴轮的外径范围为所述电缆外径的9.5倍到10.5倍之间。
3.如权利要求1所述的电缆弯曲试验装置，其特征在于，所述张紧组件包括重力件和连接件，所述连接件分别连接所述重力件和所述第一弯曲卷轴轮、所述第二弯曲卷轴轮其中之一。
4.如权利要求1所述的电缆弯曲试验装置，其特征在于，所述第一弯曲卷轴轮的竖直中轴线和所述第二弯曲卷轴轮的竖直中轴线重合。
5.如权利要求1所述的电缆弯曲试验装置，其特征在于，所述第一弯曲卷轴轮和所述第二弯曲卷轴轮外径相等。
6.如权利要求2所述的电缆弯曲试验装置，其特征在于，所述架体上向外延伸有限位部，所述电缆两端相连有连接部，当所述连接部移动至所述限位部处时，所述连接部向相反方向移动。
7.一种电缆弯曲试验方法，用于如权利要求1至6任一项所述的电缆弯曲试验装置上，其特征在于，所述方法包括：
S1、将电缆的两端连接并分别套设在上弯曲卷轴轮和下弯曲卷轴轮上；
S2、张紧组件向所述上弯曲卷轴轮或者所述下弯曲卷轴轮施加张紧力；
S3、旋转电机带动所述上弯曲卷轴轮或者所述下弯曲卷轴轮旋转；
S4、测试所述电缆的弯曲性能是否合格。
8.如权利要求7所述的电缆弯曲试验方法，其特征在于，步骤S3后，还包括：
将所述电缆翻转180°后套设在所述上弯曲卷轴轮和所述下弯曲卷轴轮上；
重复步骤S2和S3。
9.如权利要求7所述的电缆弯曲试验方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
检测所述电缆内芯线的断丝率；
检测所述电缆内芯线的绝缘层及所述电缆的外保护层是否开裂；
对所述电缆内的芯线进行耐电压试验；
若所述电缆内芯线的断丝率小于20％、所述电缆内芯线的绝缘层及所述电缆的外保护层均未开裂、耐电压试验中所述电缆内的芯线均未被击穿，则所述电缆弯曲性能合格。
10.如权利要求9所述的电缆弯曲试验方法，其特征在于，所述对所述电缆内的芯线进行耐电压试验，具体包括：
对所述电缆内的主芯线进行15min的3.5kv的电压试验；
对所述电缆内的其他芯线进行15min的1.5kv的电压试验。
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