CN115188564B - 一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置及电缆安放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电缆预鉴定试验技术领域的一种电力电缆加热辅助设备，包括固定架，固定架包括左连接段和右悬空段，左连接段能够与穿心变压器的上沿可拆卸的固定连接，并使右悬空段悬空于穿心变压器的右铁芯右侧上方；电动葫芦，电动葫芦连接于右悬空段的下方，用于拉动所述右铁芯向上翻转；吊带，吊带的端部能够与右铁芯底端可拆卸的固定连接，中部与电动葫芦的吊钩连接。本发明利用杠杆原理，通过与穿心变压器相对静止的电动葫芦拉动右铁芯向上翻转，实现穿心变压器的快速开启，不仅可以节省人力，并保证作业安全，还可以提高工作效率。

Description

一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置及电缆安放方法

技术领域

本发明涉及电缆预鉴定试验技术领域，具体涉及一种电力电缆加热辅助设备。

背景技术

根据国家公布的相关标准(GB/T 18890.1)，国内外的电力电缆都需要进行型式试验或预鉴定试验。其中，预鉴定试验是通过模拟电缆实际应用中的敷设环境及运行情况，通过长期(一年)直流电压试验和叠加冲击电压试验，检查电缆及其附件的长期性能，以保证电缆及电网的安全运行。

在长期电压试验中，需要对电缆内部的导体进行加热，现在较为普遍的加热方式是电磁感应加热，而电磁感应加热所使用的设备就是穿心变压器(又叫串芯变压器)。如图8所示，穿心变压器包括上铁芯540、下铁芯560、左铁芯550和右铁芯520；其中，上铁芯540、左铁芯550和下铁芯560采用焊接的方式，固定连接成右侧开口的匚型主铁芯510，右铁芯520的顶部通过销轴570与匚型主铁芯510的顶部转动连接，使得右铁芯520可以向上翻转，并打开匚型主铁芯510的右侧开口，以方便电缆能够放入穿心变压器的中心通孔内；同时，右铁芯520的顶部和底部均通过连接杆580与匚型主铁芯510开口侧可拆卸的固定连接，使得穿心变压器整体呈口字型。

但在实际生产活动中，打开穿心变压器时，主要有两种方式，在宽阔场地中，主要借助铲车或行车向上起吊右铁芯；在空间狭小的场地中(隧道)，主要依靠人力向上抬起右铁芯，但由于右侧铁芯的重量约为100kg，需要两个成年人才能抬起；同时，由于穿心变压器的整体高度在1m左右，操作人员需要在弯腰状态下对右铁芯施加向上翻转的作用力，不仅较为不便，还存在很大的安全隐患，时长发生手部夹伤和腰部扭伤的情况。此外，在预鉴定试验中，一般为二十台左右的穿心变压器并联配合使用，若果全部采用人工的方式将电缆放入穿心变压器的中心通孔内，不仅劳动强度大，且操作时间较长，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，以解决现有人工作业费时费力和效率低的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，所述穿心变压器包括匚型主铁芯和右铁芯，所述匚型主铁芯的顶部设有上沿；该装置包括：

固定架，所述固定架包括左连接段和右悬空段，所述左连接段能够与穿心变压器的上沿可拆卸的固定连接，并使所述右悬空段悬空于穿心变压器的右铁芯右侧上方；

电动葫芦，所述电动葫芦连接于右悬空段的下方，用于拉动所述右铁芯向上翻转；

吊带，所述吊带的端部能够与右铁芯底端可拆卸的固定连接，中部与电动葫芦的吊钩连接。

优选的，所述左连接段的前后两侧对应设有固定夹板和活动夹板，所述固定夹板和活动夹板均包括竖直连接部和水平抵接部，所述竖直连接部用于与左连接段连接；

所述活动夹板与左连接段可拆卸连接，且两个所述水平抵接部的间距小于穿心变压器的两侧上沿的距离，以使所述固定架能够与穿心变压器的上沿卡接固定连接；或者

所述活动夹板与固定夹板的间距可调，以使两个所述水平抵接部的间距能够小于穿心变压器的两侧上沿的距离，并实现所述固定架与穿心变压器的上沿的卡接固定连接。

优选的，所述固定架的左连接段的一侧线性分布有多个连接通孔，所述活动夹板的竖直连接部上线性分布有多个与连接通孔一一对应的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹连接有使活动夹板与固定架固定连接的紧固螺栓。

优选的，所述固定架的左连接段的一侧线性阵列有多个水平导向杆，所述活动夹板的竖直连接部上线性分布有多个与水平导向杆一一对应的导向孔，所述水平导向杆滑动连接于导向孔中，且所述水平导向杆的端部固定连接有用于对活动夹板进行限位的止挡板。

优选的，所述止挡板上螺纹连接有定位螺杆，所述定位螺杆的一端与活动夹板转动连接，另一端固定连接有转动把手，以通过所述定位螺杆的轴向移动调节固定夹板和活动夹板的间距。

优选的，所述吊带的中部可移动的穿设在吊钩中。

优选的，所述吊带的两端设有U型连接件，所述U型连接件的开口端穿设有连接螺栓，所述连接螺栓用于使吊带端部与右铁芯底端的连接杆可拆卸的固定连接。

优选的，所述右悬空段的长度为左连接段长度的1～2.5倍。

优选的，所述固定架上方固定连接有加强筋，所述加强筋沿固定架的延伸方向设置。

本发明的另一目的在于提供一种电缆安放方法，该方法包括如下步骤：

S10：在穿心变压器的顶部安装固定架，且所述固定架的一端悬空于穿心变压器的右铁芯的右侧上方，并连接有电动葫芦；

S20：将吊带的两端与右铁芯底端的两侧一一对应连接；其中，所述吊带的中部穿设在电动葫芦的吊钩中；

S30：控制所述电动葫芦拉动右铁芯向上翻转；

S40：推动所述穿心变压器移动，直至抬起的电缆进入穿心变压器的中心通孔中；

S50：控制所述电动葫芦下放右铁芯。

本发明的有益效果：

本发明利用杠杆原理，首先采用卡接的方式将固定架的左连接段可拆卸的固定连接在穿心变压器的上沿上，同时使固定架的右悬空段悬空于右铁芯的右侧上方，然后将电动葫芦固定连接在右悬空段的下方，最后将吊带穿设于电动葫芦的吊钩中，并将吊带的两端与右铁芯底端的两侧固定连接，可在电动葫芦的拉力作用下，驱动右铁芯自动向上翻转，实现穿心变压器的开启；同时由于固定架固定在穿心变压器上，使得电动葫芦与穿心变压器能够同步移动，实现了穿心变压器移动过程中右铁芯的稳定，从而便于将抬起的电缆放置于穿心变压器的中心通孔中。

本发明以机械代替人工，不仅可以提高工作效率，且节省人力，并提高了作业的安全。

附图说明

图1为本发明的电缆加热用穿心变压器辅助开启装置的使用状态仿真图；

图2为本发明的电缆加热用穿心变压器辅助开启装置的使用状态简图；

图3为固定架的侧视图之一；

图4为固定架的侧视图之二；

图5为固定架的俯视图；

图6为吊带的结构示意图；

图7为电缆安放示意图；

图8为穿心变压器的结构示意图。

图中附图标记说明：

100、固定架；

110、左连接段；120、右悬空段；130、固定夹板；140、活动夹板；150、紧固螺栓；160、水平导向杆；170、止挡板；180、定位螺杆；190、转动把手；

200、电动葫芦；

210、吊钩；

300、吊带；

310、U型连接件；320、连接螺栓；

400、加强筋；

500、穿心变压器；

510、匚型主铁芯；520、右铁芯；530、上沿；540、上铁芯；550、下铁芯；560、左铁芯；570、销轴；580、连接杆；590、移动轮；

600、电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例，如图1-图6所示，一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，在对电缆600进行预鉴定试验时，该装置能够代替人工快速实现穿心变压器500的开启；其中，穿心变压器500包括匚型主铁芯510和右铁芯520，右铁芯520的顶部通过该销轴570与匚型主铁芯510的右顶部转动连接，在匚型主铁芯510的顶部设有上沿530。该装置具体包括：

一固定架100，该固定架100包括固定连接的左连接段110和右悬空段120，左连接段110能够与穿心变压器500的上沿530可拆卸的固定连接，以使固定架100固定在穿心变压器500顶部，同时使右悬空段120悬空于穿心变压器500的右铁芯520右侧上方。

一电动葫芦200，该电动葫芦200连接于右悬空段120的下方，并包括一吊钩210。

一吊带300，该吊带300的端部能够与右铁芯520底端可拆卸的固定连接，中部与吊钩210连接，实现吊钩210与右铁芯520的连接。

本申请利用杠杆原理。首先将固定架100的左连接段110可拆卸的固定连接在穿心变压器500的上沿530上，并使固定架100的右悬空段120悬空于右铁芯520的右侧上方，然后将电动葫芦200固定连接在右悬空段120的下方，最后将吊带300穿设于电动葫芦200的吊钩210中，并将吊带300的两端与右铁芯520底端的两侧固定连接，可在电动葫芦200的拉力作用下，驱动右铁芯520自动向上翻转，实现穿心变压器500的开启；同时由于固定架100固定在穿心变压器500顶部，使得电动葫芦200与穿心变压器500能够保持同步移动，实现了穿心变压器500移动过程中右铁芯520的相对稳定，从而便于将抬起的电缆600放置于穿心变压器500的中心通孔中。

在一具体实施例中，如图3、图4、图5所示，在左连接段110的后侧对应连接有固定夹板130，在左连接段110的前侧对应连接有活动夹板140；固定夹板130和活动夹板140均包括竖直连接部和水平抵接部，且竖直连接部和水平抵接部一体成型、并垂直连接，使得固定夹板130和活动夹板140整体呈L型；固定夹板130和活动夹板140对向设置，也就是两个水平抵接部的间距小于两个竖直连接部的间距，以使水平抵接部和左连接段110之间形成用于与穿心变压器500的上沿530卡接的卡槽。

如此设置，是因为：在预鉴定试验时，需要将电缆放入20台并联的穿心变压器500的中心通孔中，因此需要将固定架100与穿心变压器500的上沿530频繁连接和拆卸，相较于使用螺栓将固定架100的左连接段110与穿心变压器500的上沿530直接连接，本实施例中的卡接方式，不仅具有连接和拆卸速度快的优点，同时还可通过固定夹板130和活动夹板140的水平抵接部与上沿530的抵接，增大固定架100与上沿530的接触面积，使的固定架100受力更加均匀，杜绝螺栓断裂引发的安全事故。

在一具体实施例中，如图3所示，在固定架100的左连接段110的前侧，沿固定架100的延伸方向线性分布有多个连接通孔；同时在活动夹板140的竖直连接部上，沿固定架100的延伸方向线性分布有多个螺纹孔，该螺纹孔与连接通孔为一一对应关系，并且在螺纹孔中螺纹连接有紧固螺栓150，该紧固螺栓150使得活动夹板140与固定架100可拆卸的固定连接，且固定夹板130的水平抵接部与活动夹板140的水平抵接部的间距小于穿心变压器500的两侧上沿530的距离，进而使得固定架100能够与穿心变压器500的上沿530卡接固定连接。

如此设置，是因为：在本申请中，固定架100的左连接段110与穿心变压器500的上沿530采用卡接连接的方式，当活动夹板140采用螺栓连接的方式与固定架100可拆卸连接后，不仅可使固定夹板130的水平抵接部和活动夹板140的水平抵接部的间距满足卡接连接的要求，还便于解除固定架100与穿心变压器500顶部上沿530的固定连接关系。

在一具体实施例中，如图4、图5所示，在固定架100的左连接段110的前侧，沿固定架100的延伸方向线性阵列有多个水平导向杆160；并且在活动夹板140的竖直连接部上，沿固定架100的延伸方向线性分布有多个导向孔，该导向孔与水平导向杆160为一一对应关系；水平导向杆160滑动连接于导向孔中，使得活动夹板140可沿水平导向杆160轴线方向移动，也就是活动夹板140与固定夹板130的间距可调。在水平导向杆160的端部固定连接有止挡板170，该止挡板170用于对活动夹板140的轴向移动进行限位，使得固定夹板130的水平抵接部和活动夹板140的水平抵接部的间距能够小于穿心变压器500的两侧上沿530的距离，从而实现固定架100与穿心变压器500的上沿530的卡接固定连接。

如此设置，是因为：固定架100与穿心变压器500的连接方式，决定了工作效率的高低。在本实施例中，活动夹板140通过水平导向杆160滑动连接，使得固定夹板130和活动夹板140的间距可调，可快速实现固定架100与穿心变压器500的上沿530的卡接固定连接，以及卡接连接的解除，有利于提高工作效率，同时降低对穿心变压器500的改造，因为螺栓连接方式，需要在穿心变压器500的上沿530上钻孔。

优选的，如图5所示，在止挡板170的中部设有一螺纹通孔，该螺纹通孔中螺纹连接有一定位螺杆180，该定位螺杆180与水平导向杆160平行设置，且定位螺杆180的一端通过轴承与活动夹板140转动连接，另一端固定连接有转动把手190，以通过转动把手190驱动定位螺杆180转动，进而通过定位螺杆180的轴向移动调节固定夹板130和活动夹板140的间距。

如此设置，是因为：在止挡板170上螺纹连接有定位螺杆180，并将定位螺杆180的一端与活动夹板140转动连接，另一端与转动把手190连接。可通过转动转动把手190带动定位螺杆180转动，并通过定位螺杆180与止挡板170的螺纹配合，实现定位螺杆180带动活动夹板140沿穿心变压器500的前后方向移动，进而调节固定夹板130和活动夹板140的间距，从而实现固定架100与上沿530的卡接和释放。

在一具体实施例中，如图1、图2所示，吊带300的中部可移动的穿设在吊钩210中。

如此设置，是因为：将吊带300的中部穿设在吊钩210内，在将吊带300的两端与右铁芯520底端的两个连接杆580绑扎固定连接后，可通过吊带300在吊钩210内的移动，使吊带300的两端对右铁芯520底端的两侧施加相同的作用力，以保证穿心变压器500平稳开启。

优选的，如图6所示，在吊带300的两端均固定连接有U型连接件310，该U型连接件310的中部与吊带300端部固定连接，且U型连接件310的两个支脚上设有同轴的连接孔，该连接孔中穿设有一连接螺栓320，在该连接螺栓320上螺纹连接有连接螺母；该连接螺栓320用于使吊带300端部与右铁芯520底端的连接杆580可拆卸的固定连接。

如此设置，是因为：右铁芯520底端两侧的连接杆580上设有通孔。在吊带300的两端固定连接有U型连接件310后，可通过将连接螺栓320插入U型连接件310和连接杆580的通孔中，并旋紧连接螺母，快速实现吊带300与右铁芯520的连接。

在一具体实施例中，右悬空段120的长度为左连接段110长度的1～2.5倍。

如此设置，是因为：固定架100的长度过大，不便于在隧道等狭小空间内使用，固定架100的长度过小，会使电动葫芦200距离穿心变压器500的销轴570距离较小，并导致右铁芯520向上翻转的动力臂长度较小，不利于穿心变压器500的开启。

优选的，右悬空段120的长度为左连接段110长度的1.5～2倍。

在一具体实施例中，如图1所示，在固定架100上方固定连接有加强筋400，该加强筋400沿固定架100的延伸方向设置于固定架100的中部。

如此设置，是因为：穿心变压器500的整体重量约为500kg，通过电动葫芦200拉动右铁芯520向上翻转时，虽然穿心变压器500的自重可以维持穿心变压器500的稳定，有效防止穿心变压器500侧翻，但由于右铁芯520的重量在100kg左右，在右铁芯520的重力作用下，固定架100容易在左连接段110和右悬空段120的连接位置断裂。在本实施中，在固定架100上沿延伸方向固定连接有加强筋400，该加强筋400可有效提高固定架100的结构强度，有效杜绝固定架100断裂现象的发生。

优选的，固定架100为左宽右窄的钢板。

在一具体实施例中，电动葫芦200为微型电动葫芦。

如此设置，是因为：微型电动葫芦的起吊能力为1000kg，完全可以满足穿心变压器500的开启需求，并具有体积小，重量轻的优点，便于将电动葫芦200安装到固定架100的右悬空段120下方。

实施例：如图7所示，一种电缆安放方法，该方法使用的是上述的电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，该方法具体包括如下步骤：

S10：在穿心变压器500的顶部安装固定架100，且固定架100的一端悬空于穿心变压器500的右铁芯520的右侧上方，并连接有电动葫芦200。

具体为：先将固定架100的左连接段110放置在穿心变压器500顶部上，沿前后方向移动固定架100，以使穿心变压器500后侧上沿530卡接在固定夹板130和固定架100之间，然后使用紧固螺栓将活动夹板140与固定架100固定连接，或者转动转动把手190使活动夹板140朝向固定夹板130移动，以使穿心变压器500前侧上沿530卡接于活动夹板140和固定架100之间；然后将电动葫芦200安装在固定架100的右悬空段120下方。

S20：将吊带300的两端与右铁芯520底端的两侧一一对应连接；其中，吊带300的中部穿设在电动葫芦200的吊钩210中。

具体为：吊带300的中部穿设在电动葫芦200的吊钩210中，手动将吊带300的两端与右铁芯520底端前后两侧的连接杆580绑扎固定连接，或者使用U型连接件310和连接螺栓320，将吊带300的两端与右铁芯520底端前后两侧的连接杆580连接。

S30：通过遥控的方式，控制电动葫芦200拉动右铁芯520向右上方翻转，直至满足电缆600放入穿心变压器500的要求。

S40：人工推动穿心变压器500朝向电缆600水平移动，直至抬起的电缆600进入穿心变压器500的中心通孔中；其中，穿心变压器500的底部设有移动轮590。

S50：通过遥控的方式，控制电动葫芦200缓慢释放右铁芯520，以使右铁芯520在重力作用下关闭穿心变压器500，并手动锁紧穿心变压器500。

S60：先拆除吊带300与右铁芯520的连接，再拆卸电动葫芦200，最后解除固定架100与穿心变压器500的上沿530的卡接。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益技术效果：

1、本申请中的装置能够提高工作效率，且节省人力，并且更加安全。

2、本申请中的装置适用于隧道等狭小空间内，解决了铲车不能进入或者没有吊车只能靠人工作业的困境。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，用于将处于空间狭小场地中的穿心变压器（500）的右铁芯（520）向上翻转，所述穿心变压器（500）包括匚型主铁芯（510）和右铁芯（520），所述右铁芯（520）的顶部通过销轴（570）与匚型主铁芯（510）的顶部转动连接，所述匚型主铁芯（510）的顶部设有上沿（530），其特征在于，该装置包括：

固定架（100），所述固定架（100）包括左连接段（110）和右悬空段（120），所述左连接段（110）能够与穿心变压器（500）的上沿（530）可拆卸的固定连接，并使所述右悬空段（120）悬空于穿心变压器（500）的右铁芯（520）右侧上方；

电动葫芦（200），所述电动葫芦（200）连接于右悬空段（120）的下方，用于拉动所述右铁芯（520）向上翻转；

吊带（300），所述吊带（300）的端部能够与右铁芯（520）底端可拆卸的固定连接，中部与电动葫芦（200）的吊钩（210）连接，所述吊带（300）的中部可移动的穿设在吊钩（210）中；

所述左连接段（110）的前后两侧对应设有固定夹板（130）和活动夹板（140），所述固定夹板（130）和活动夹板（140）均包括竖直连接部和水平抵接部，所述竖直连接部用于与左连接段（110）连接；

所述活动夹板（140）与左连接段（110）可拆卸连接，且两个所述水平抵接部的间距小于穿心变压器（500）的两侧上沿（530）的距离，以使所述固定架（100）能够与穿心变压器（500）的上沿（530）卡接固定连接；或者

所述活动夹板（140）与固定夹板（130）的间距可调，以使两个所述水平抵接部的间距能够小于穿心变压器（500）的两侧上沿（530）的距离，并实现所述固定架（100）与穿心变压器（500）的上沿（530）的卡接固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述固定架（100）的左连接段（110）的一侧线性分布有多个连接通孔，所述活动夹板（140）的竖直连接部上线性分布有多个与连接通孔一一对应的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹连接有使活动夹板（140）与固定架（100）固定连接的紧固螺栓（150）。

3.根据权利要求1所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述固定架（100）的左连接段（110）的一侧线性阵列有多个水平导向杆（160），所述活动夹板（140）的竖直连接部上线性分布有多个与水平导向杆（160）一一对应的导向孔，所述水平导向杆（160）滑动连接于导向孔中，且所述水平导向杆（160）的端部固定连接有用于对活动夹板（140）进行限位的止挡板（170）。

4.根据权利要求3所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述止挡板（170）上螺纹连接有定位螺杆（180），所述定位螺杆（180）的一端与活动夹板（140）转动连接，另一端固定连接有转动把手（190），以通过所述定位螺杆（180）的轴向移动调节固定夹板（130）和活动夹板（140）的间距。

5.根据权利要求1所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述吊带（300）的两端设有U型连接件（310），所述U型连接件（310）的开口端穿设有连接螺栓（320），所述连接螺栓（320）用于使吊带（300）端部与右铁芯（520）底端的连接杆（580）可拆卸的固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述右悬空段（120）的长度为左连接段（110）长度的1～2.5倍。

7.根据权利要求1所述的一种电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，所述固定架（100）上方固定连接有加强筋（400），所述加强筋（400）沿固定架（100）的延伸方向设置。

8.一种电缆安放方法，所述方法使用的是权利要求1-7任意一项所述的电缆加热用穿心变压器辅助开启装置，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S10：在穿心变压器（500）的顶部安装固定架（100），且所述固定架（100）的一端悬空于穿心变压器（500）的右铁芯（520）的右侧上方，并连接有电动葫芦（200）；

S20：将吊带（300）的两端与右铁芯（520）底端的两侧一一对应连接；其中，所述吊带（300）的中部穿设在电动葫芦（200）的吊钩（210）中；

S30：控制所述电动葫芦（200）拉动右铁芯（520）向上翻转；

S40：推动所述穿心变压器（500）移动，直至抬起的电缆（600）进入穿心变压器（500）的中心通孔中；

S50：控制所述电动葫芦（200）下放右铁芯（520）。