CN114883060A - 电缆热封装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆热封装置及方法，包括筒体、保护网罩、加热灯管、温度传感器和控制组件，筒体具有相对的第一端和第二端，筒体的第一端设置有开口，保护网罩安装在筒体内且围成筒状的容纳腔，容纳腔自开口沿筒体的长度方向延伸，保护网罩的周侧设置有风道，加热灯管的数量为多根，多根加热灯管安装在筒体和保护网罩之间的区域，且绕保护网罩分布，温度传感器安装在筒体和保护网罩之间的区域，动力风扇安装在风道内且位于筒体的第二端；控制组件与加热灯管、温度传感器和动力风扇电性连接。本发明能够提高电缆的热封效果，可广泛应用于电缆接线技术领域。

Description

电缆热封装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆接线技术领域，特别涉及一种电缆热封装置及方法。

背景技术

电缆分割工作在电力行业中是非常频繁的，当电缆被分割后，需要将截面进行密封，以防止氧化。相关技术中大多采用电缆封帽套在电缆截面，并通过热风枪以电吹风的方式对电缆封帽进行加热，使电缆封帽收缩。然而，电吹风等属于热对流的热传递方法,在天气较冷情况下,冷风对电热丝的”冷却”作用明显,这种热传递的效率低,能耗损失严重,难实达到电缆封帽的收缩温度；并且热风枪的出风口较小，加热过程中需要不断调整热风枪的出风角度，存在加热时间长、加热不均匀等问题，而且容易引起电缆封帽烤糊、电缆封帽内层热熔胶漏掉而无法起到密封作用、加热太快导致电缆封帽太软而无法起到密封作用等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电缆热封装置及方法，能够提高电缆的热封效果。

一方面，本发明实施例提供一种电缆热封装置，包括筒体，具有相对的第一端和第二端，所述筒体的第一端设置有开口；保护网罩，安装在筒体内且围成筒状的容纳腔，所述容纳腔自所述开口沿所述筒体的长度方向延伸，所述保护网罩的周侧设置有风道；多根加热灯管，安装在所述筒体和所述保护网罩之间的区域，且绕所述保护网罩分布；温度传感器，安装在所述筒体和所述保护网罩之间的区域；动力风扇，安装在所述风道内且位于所述筒体的第二端；控制组件，与所述加热灯管、所述温度传感器和所述动力风扇电性连接。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

在使用时，将套接有电缆封帽的电缆放入容纳腔内，控制组件通过加热灯管和动力风扇对电缆的热封过程进行温度控制，其中加热灯管利用热辐射的原理进行加热，可以使电缆受热更加均匀，且可以通过温度传感器进行温度反馈控制，有利于提高电缆的热封效果。

根据本发明的一些实施例，所述筒体和所述加热灯管之间设置有隔热层或保温层中的至少之一。

根据本发明的一些实施例，所述隔热层为隔热陶瓷纤维层。

根据本发明的一些实施例，所述保温层为海绵层。

根据本发明的一些实施例，所述加热灯管邻接于所述筒体的周侧设置有聚光反射层。

根据本发明的一些实施例，所述控制组件包括显示屏、操作按键和电路板，所述显示屏和所述操作按键电性连接于所述电路板。

另一方面，本发明实施例提出一种电缆热封方法，应用于上述的电缆热封装置，所述电缆热封方法包括：

获取待热封电缆的电缆参数；

根据所述电缆参数，确定温度曲线模型；

通过所述温度传感器对所述容纳腔进行温度检测，得到第一温度数据；

根据所述第一温度数据和所述温度曲线模型，通过所述加热灯管和所述动力风扇对所述容纳腔进行温度控制。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

在电缆的热封过程中，根据第一温度数据和温度曲线模型，通过加热灯管和动力风扇对容纳腔进行温度控制，可以实现热封温度的动态控制和反馈控制，且加热灯管利用热辐射的原理进行加热，可以使放置在容纳腔内的电缆受热更加均匀，有利于提高电缆的热封效果。

根据本发明的一些实施例，所述电缆参数包括电缆型号或电缆口径中的至少之一，所述根据所述电缆参数，确定温度曲线模型，包括以下至少之一：

根据所述电缆型号，确定温度曲线模型；

或者，根据所述电缆口径，确定温度曲线模型。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一温度数据和所述温度曲线模型，通过所述加热灯管和所述动力风扇对所述容纳腔进行温度控制，包括：

获取当前工作时间；

基于所述温度曲线模型，根据所述当前工作时间确定目标温度数据；

根据所述第一温度数据和所述目标温度数据，通过所述加热灯管和所述动力风扇对所述容纳腔进行温度控制。

根据本发明的一些实施例，所述基于所述温度曲线模型，根据所述当前工作时间确定目标温度数据，包括：

根据所述当前工作时间和预设的步进时间，确定预期时间；

基于所述温度曲线模型，根据所述预期时间确定目标温度数据。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的电缆热封装置的其中一个视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例的电缆热封装置的另一个视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例的电缆热封装置的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例的电缆热封装置隐藏筒体后的结构示意图；

图5为图4中圈示位置A的局部放大图；

图6为本发明实施例的电缆热封方法的步骤流程图；

图7为本发明实施例的电缆热封方法的温度曲线模型的曲线图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

请一并参照图1至图4，本实施例公开了一种电缆热封装置，包括筒体100、保护网罩200、加热灯管300、温度传感器400和控制组件500，筒体100具有相对的第一端和第二端，筒体100的第一端设置有开口，保护网罩200安装在筒体100内且围成筒状的容纳腔201，容纳腔201自开口沿筒体100的长度方向延伸，保护网罩200的周侧设置有风道202，加热灯管300的数量为多根，多根加热灯管300安装在筒体100和保护网罩200之间的区域，且绕保护网罩200分布，温度传感器400安装在筒体100和保护网罩200之间的区域，动力风扇600安装在风道202内且位于筒体100的第二端，控制组件500与加热灯管300、温度传感器400和动力风扇600电性连接。

具体地，请参照图3和图4，筒体100和保护网罩200均呈圆筒状，且筒体100和保护网罩200的轴线相互平行。筒体100的第一端设置有第一安装板101，筒体100的第二端设置有第二安装板102，其中，第一安装板101呈圆环状，以在第一安装板101的中部形成开口。保护网罩200的两端分别通过第一安装件203与第一安装板101、第二安装板102连接，其中，请参照图4和图5，第一安装件203可以采用诸如安装环、安装支架或条状连接件等结构，不在此赘述。需要说明的是，开口的直径大于保护网罩200的直径，以便于在保护网罩200的周侧形成用作风道202的第一间隙。加热灯管300采用呈长条状的红外灯管，在装配时，加热灯管300均匀分布在保护网罩200的周侧，且加热灯管300的长度延伸方向与保护网罩200的轴线平行。加热灯管300利用热辐射原理进行加热，可以透过保护网罩200对容纳腔201进行热辐射，热辐射范围广，通过合理配置加热灯管300的数量，可以使容纳腔201不同位置的温度趋于相同，有利于提高加热的均匀性。在安装时，可以在第一安装件203或保护网罩200上设置诸如夹片、卡扣等第二安装件301来固定加热灯管300。

筒体100的第二端还设置有第三安装板103，动力风扇600安装在第三安装板103上，第三安装板103和第二安装板102之间设置有用作热缓冲区的第二间隙302，控制组件500安装在第三安装板103远离加热灯管300的一侧，如此可以通过热缓冲区将加热灯管300和控制组件500进行隔离，降低加热灯管300产生的热量对控制组件500的影响。与相关技术的热风枪加热不同的是，本实施例还设置温度传感器400，温度传感器400用于在热封过程中对容纳腔201的温度进行实时检测，控制组件500用于根据温度传感器400的检测信号，基于预设的温度曲线模型通过加热灯管300和动力风扇600进行动态温度控制，避免热封过程中出现温度过高、过低或加热不均匀等情况。

在使用时，将套接有电缆封帽的电缆放入容纳腔201内，控制组件500通过加热灯管300和动力风扇600对电缆的热封过程进行温度控制，其中加热灯管300利用热辐射的原理进行加热，可以使电缆受热更加均匀，且可以通过温度传感器400进行温度反馈控制，有利于提高电缆的热封效果。

请参照图3，在实际应用中，为了提高热封效率，筒体100和加热灯管300之间设置有隔热层710，隔热层710可以阻止加热灯管300产生的热量向筒体100外扩散，有利于降低热量损失，从而提高热封效率。其中，隔热层710为隔热陶瓷纤维层，具体地，采用隔热陶瓷纤维制作圆筒状结构，以包裹在保护网罩200和加热灯管300的外侧，从而加热灯管300和筒体100进行隔离。另外，筒体100和加热灯管300之间可以设置保温层720，例如，保温层720为海绵层，将海绵层贴附在筒体100的内壁以实现保温功能。当然，筒体100和加热灯管300之间可以设置隔热层710，隔热层710和筒体100之间还可以设置保温层720，如此，既可以起到隔热效果，还可以达到保温目的，更加有利于提高热封效率。

由于加热灯管300是利用光线来辐射热量的，为了提高热封效率，加热灯管300邻接于筒体100的周侧设置有聚光反射层730，聚光反射层730可以减少光线的漫反射，将光线向容纳腔201的方向汇聚，从而使热量集中于容纳腔201，进而提高热封效率。

请参照图1，控制组件500包括显示屏510、操作按键520和电路板，显示屏510和操作按键520电性连接于电路板。电路板上设置有处理器以及与处理器电性连接的灯管驱动单元、温度采集单元和风扇驱动单元，处理器还与显示屏510和操作按键520电性连接。在使用时，通过操作按键520输入待热封电缆的电缆参数或根据显示屏510的提示选择电缆参数，从而确定对应的温度曲线模型，并基于温度曲线模型通过动态调温来进行热封，有利于提高热封效率。

请参照图6，本实施例提出一种电缆热封方法，应用于上述的电缆热封装置，电缆热封方法包括步骤S100～S400。下面对各个步骤的详细内容进行阐述：

S100、获取待热封电缆的电缆参数；

当需要对电缆进行热封时，获取用户输入的电缆参数，或者，向用户提供若干个预设的电缆参数，以供用户选择。电缆参数可以是电缆型号或电缆口径等可以对电缆进行识别的参数。需要说明的是，在获取待热封电缆的电缆参数之前，还包括：将套接有电缆封帽的待热封电缆送入容纳腔201，以使待热封电缆承托在保护网罩200上。

S200、根据电缆参数，确定温度曲线模型；

相关技术中，热风枪加热的方式大多是基于现场工作人员的经验来对电缆进行热封，例如，依靠工作经验选择加热温度，并在热封过程中不断变换加热角度，通过观察电缆封帽的状态来判断加热时间。这种热封方式容易导致上文涉及的温度过高、过低以及加热不均匀等问题。本实施例根据电缆参数确定温度曲线模型，可以针对不同的类型的电缆提供合适的热封方式。其中，温度曲线模型通常分为加热阶段、恒温阶段和冷却阶段。不同阶段的温度控制目标有所不同，例如，在加热阶段，温度控制目标是以预设的温度差值进行升温控制，以使电缆封帽能够逐渐受热，当温度达到预设的第一温度阈值时，进入恒温阶段；在恒温阶段，温度控制目标是将温度维持在第一温度阈值的附近，以使电缆封帽能够持续均匀受热，当加热一段时间后，进入冷却阶段，以使电缆封帽能够快速冷却。对于具有不同参数的电缆而言，温度曲线模型有所不同，如图7所示，图中示出了电缆口径为55mm对应的第一温度曲线模型(Q1)和电缆口径为75mm对应的第二温度曲线模型(Q2)。第一温度曲线模型和第二温度曲线模型在不同阶段的温度有所不同，基于温度曲线模型进行温度控制，可以实现温度控制的自动化以及提供合适的热封温度。

S300、通过温度传感器400对容纳腔201进行温度检测，得到第一温度数据；

在确定温度曲线模型后，可以开始热封。当然，在开始热封之前，需要确保电缆已套接有电缆封帽并已送入容纳腔201。在热封过程中，通过温度传感器400对容纳腔201进行温度检测，并根据检测得到的第一温度数据来进行温度反馈控制，可以确保热封温度处于合适温度。

S400、根据第一温度数据和温度曲线模型，通过加热灯管300和动力风扇600对容纳腔201进行温度控制。

温度曲线模型将电缆的热封过程划分为加热阶段、恒温阶段和冷却阶段，并为各个阶段提供合适的热封温度，以及根据第一温度数据进行温度反馈控制，在热封过程中无需用户干预，可以降低依靠用户经验判断热封进度的不确定性。而且与发热丝等接触式加热件相比，加热灯管300利用热辐射的原理进行加热，可以非接触式加热，避免电缆封帽局部温度过高，有利于提高电缆封帽的受热均匀性。在热封过程中，通过加热灯管300和动力风扇600可以将热封温度控制在合适的范围内，例如，在加热阶段的初期，加热灯管300工作，使容纳腔201快速升温，当加热到一定程度时，动力风扇600以第一功率值工作，利用热风进行加热，使容纳腔201的温度更加均匀；当进入恒温阶段时，动力风扇600以第二功率值工作，对容纳腔201进行恒温控制。当进入冷却阶段时，加热灯管300停止工作，动力风扇600以第三功率值工作，以进行降温控制。

在电缆的热封过程中，根据第一温度数据和温度曲线模型，通过加热灯管300和动力风扇600对容纳腔201进行温度控制，可以实现热封温度的动态控制和反馈控制，且加热灯管300利用热辐射的原理进行加热，可以使放置在容纳腔201内的电缆受热更加均匀，有利于提高电缆的热封效果。

电缆参数包括电缆型号或电缆口径中的至少之一，步骤S200、根据电缆参数，确定温度曲线模型，包括步骤S210或步骤S220中的至少之一，其中，步骤S210、S220的详细内容如下：

S210、根据电缆型号，确定温度曲线模型；

例如，在进行出厂配置时，根据常用的电缆型号，配置若干个温度曲线模型，并将每个温度曲线模型与对应的电缆型号进行关联，如此，可以根据电缆型号确定温度曲线模型。当然，对于部分电缆型号，可以对温度曲线模型进行自定义配置，并将电缆型号和自定义配置的温度曲线模型进行关联，如此也可以根据电缆型号确定温度曲线模型。

S220、根据电缆口径，确定温度曲线模型。

例如，在进行出厂配置时，根据常用的电缆口径，配置若干个温度曲线模型，并将每个温度曲线模型与对应的电缆口径进行关联，如此，可以根据电缆口径确定温度曲线模型。当然，对于部分电缆口径，可以对温度曲线模型进行自定义配置，并将电缆口径和自定义配置的温度曲线模型进行关联，如此也可以根据电缆口径确定温度曲线模型。

步骤S300、根据第一温度数据和温度曲线模型，通过加热灯管300和动力风扇600对容纳腔201进行温度控制，包括S310～S330，各个步骤的详细内容如下：

S310、获取当前工作时间；

例如，将开始热封的时刻记为T0，并在启动热封动作之后进行计时，如此可以得到当前工作时间。还例如，当第一温度数据达到某一温度值时，将该时刻记为T0，并开始计时，如此可以得到当前工作时间。

S320、基于温度曲线模型，根据当前工作时间确定目标温度数据；

请参照图7，温度曲线模型示出了时间-温度之间关系，不同的时刻对应不同的温度值，如此，基于温度曲线模型，根据当前工作时间可以确定目标温度数据，以进行温度控制。

S330、根据第一温度数据和目标温度数据，通过加热灯管300和动力风扇600对容纳腔201进行温度控制。

例如，在加热阶段，目标温度数据高于第一温度数据，则通过加热灯管300进行升温控制，或者，通过加热灯管300和动力风扇600以热风方式进行加热。在恒温阶段，当第一温度数据高于目标温度数据时，降低加热灯管300的输出功率，当第一温度数据低于目标温度数据时，提高加热灯管300的输出功率，从而实现动态恒温控制。在冷却阶段，加热灯管300停止工作，动力风扇600进行冷却降温。

其中，步骤S320、基于温度曲线模型，根据当前工作时间确定目标温度数据，包括步骤S321、S322。各个步骤的详细内容如下：

S321、根据当前工作时间和预设的步进时间，确定预期时间；

S322、基于温度曲线模型，根据预期时间确定目标温度数据。

例如，设步进时间为ΔT，当前工作时间为T0，则预期时间T1＝T0+ΔT，基于温度曲线模型，将T1时刻所对应的温度数据确定为目标温度数据。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种电缆热封装置，其特征在于，包括：

筒体(100)，具有相对的第一端和第二端，所述筒体(100)的第一端设置有开口；

保护网罩(200)，安装在筒体(100)内且围成筒状的容纳腔(201)，所述容纳腔(201)自所述开口沿所述筒体(100)的长度方向延伸，所述保护网罩(200)的周侧设置有风道(202)；

多根加热灯管(300)，安装在所述筒体(100)和所述保护网罩(200)之间的区域，且绕所述保护网罩(200)分布；

温度传感器(400)，安装在所述筒体(100)和所述保护网罩(200)之间的区域；

动力风扇(600)，安装在所述风道(202)内且位于所述筒体(100)的第二端；

控制组件(500)，与所述加热灯管(300)、所述温度传感器(400)和所述动力风扇(600)电性连接。

2.根据权利要求1所述的电缆热封装置，其特征在于，所述筒体(100)和所述加热灯管(300)之间设置有隔热层(710)或保温层(720)中的至少之一。

3.根据权利要求2所述的电缆热封装置，其特征在于，所述隔热层(710)为隔热陶瓷纤维层。

4.根据权利要求2所述的电缆热封装置，其特征在于，所述保温层(720)为海绵层。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电缆热封装置，其特征在于，所述加热灯管(300)邻接于所述筒体(100)的周侧设置有聚光反射层(730)。

6.根据权利要求1所述的电缆热封装置，其特征在于，所述控制组件(500)包括显示屏(510)、操作按键(520)和电路板，所述显示屏(510)和所述操作按键(520)电性连接于所述电路板。

7.一种电缆热封方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任意一项所述的电缆热封装置，所述电缆热封方法包括：

获取待热封电缆的电缆参数；

根据所述电缆参数，确定温度曲线模型；

通过所述温度传感器(400)对所述容纳腔(201)进行温度检测，得到第一温度数据；

根据所述第一温度数据和所述温度曲线模型，通过所述加热灯管(300)和所述动力风扇(600)对所述容纳腔(201)进行温度控制。

8.根据权利要求7所述的电缆热封方法，其特征在于，所述电缆参数包括电缆型号或电缆口径中的至少之一，所述根据所述电缆参数，确定温度曲线模型，包括以下至少之一：

根据所述电缆型号，确定温度曲线模型；

或者，根据所述电缆口径，确定温度曲线模型。

9.根据权利要求7或8所述的电缆热封方法，其特征在于，所述根据所述第一温度数据和所述温度曲线模型，通过所述加热灯管(300)和所述动力风扇(600)对所述容纳腔(201)进行温度控制，包括：

获取当前工作时间；

基于所述温度曲线模型，根据所述当前工作时间确定目标温度数据；

根据所述第一温度数据和所述目标温度数据，通过所述加热灯管(300)和所述动力风扇(600)对所述容纳腔(201)进行温度控制。

10.根据权利要求9所述的电缆热封方法，其特征在于，所述基于所述温度曲线模型，根据所述当前工作时间确定目标温度数据，包括：

根据所述当前工作时间和预设的步进时间，确定预期时间；

基于所述温度曲线模型，根据所述预期时间确定目标温度数据。

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