CN116632762B - 新型电缆终端及具有该新型电缆终端的电缆组件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆技术领域，具体公开一种新型电缆终端及具有该新型电缆终端的电缆组件，该新型电缆终端包括导电芯，所述导电芯外侧包裹内绝缘层，所述的内绝缘层外侧包裹屏蔽线层，所述的屏蔽线层外侧包裹外保护层，所述的外保护层外部套设外绝缘层，所述的内绝缘层到外绝缘层之间穿插设置有层间套管，所述的内绝缘层、外保护层与外绝缘层内预留设置阻抗采集区，每一个阻抗采集区中均设置若干个阻抗采集点，所述的层间套管内还设置若干层间采集线，所述的层间套管外端固定设置阻抗集中采集电路板，通过检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，通过若干组阻抗检测数据可以预估对应检测区域的结构变化。

Description

新型电缆终端及具有该新型电缆终端的电缆组件
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及了一种新型电缆终端及具有该新型电缆终端的电缆组件。
背景技术
相关现有技术之中，为了增加电缆终端的性能，一般采用的技术即通过增加多层的绝缘材料和应力以及屏蔽材料等等，以及增加电阻的材料等来扩充材料的层数，经常的采用这种简单粗暴的方式提高电缆终端的性能，以期望增加爬电距离。
这类技术在应用中虽然可以降低电缆因局部的放电增加发生击穿的危险的概率等，但成本特别高，而且这种技术即便是能够增加电缆性能，但仍有极大的概率会发生电缆终端受高压局部放电增加发生击穿的这种情况，不能够做到准确稳定的安全预警。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型电缆终端及具有该新型电缆终端的电缆组件，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一方面本发明公开了一种新型电缆终端，其包括导电芯，所述的导电芯外侧包裹内绝缘层，内绝缘层用于内部的绝缘，所述的内绝缘层外侧包裹屏蔽线层，所述的屏蔽线层用于对导电芯进行电磁场隔离，所述的屏蔽线层外侧包裹外保护层，所述的外保护层用于对内部电缆进行保护和支撑，所述的外保护层外部套设外绝缘层，所述的外绝缘层用于对内部电缆进行进一步综合保护、支撑和绝缘，所述的内绝缘层到外绝缘层之间穿插设置有层间套管，所述的内绝缘层、外保护层与外绝缘层内预留设置阻抗采集区，每一个阻抗采集区中均设置若干个阻抗采集点，所述的层间套管内还设置若干层间采集线，所述的层间套管外端固定设置阻抗集中采集电路板，所述的阻抗集中采集电路板上预留设置若干阻抗集中采集针，每一个阻抗采集点均通过至少一个层间采集线与至少一个阻抗集中采集针连通，不同的阻抗采集点分布在不同的位置，通过检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，通过若干组阻抗检测数据可以预估对应检测区域的结构变化。
进一步，所述检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，其中所述的对应的两个阻抗采集点包括同一个阻抗采集区之中的两个阻抗采集点，还包括不同阻抗采集区之中的阻抗采集点，所以阻抗检测数据可以预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间的区域进一步，所述的外保护层采用的材质包括玻璃纤维，所述的外绝缘层采用的材质包括瓷质材质、玻璃材质和复合材质。
本发明还公开了一种电缆组件，其包括上述的一种新型电缆终端以及该新型电缆终端的阻抗检测分析系统，该新型电缆终端的阻抗检测分析系统包括多孔端子、选通电路、选通控制电路、阻抗检测电路、通信电路和上位机，所述的多孔端子用于与阻抗集中采集针电连接，所述的多孔端子与选通电路电连接，所述的选通电路与阻抗检测电路电连接，所述的选通电路还与选通控制电路电连接，所述的阻抗检测电路还通过通信电路与上位机电连接，所述的选通控制电路用于按照时序控制选通电路进而按照时序采集不同的阻抗集中采集针之间的电路阻抗信号到阻抗检测电路，阻抗检测电路用于采集阻抗信号并通过通信电路传递给上位机，所述的上位机用于分析阻抗信号，并且通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化。
进一步，阻抗检测数据预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间区域。
进一步，通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，具体包括有，预先为每一个对阻抗采集点之间的阻抗检测值分配判别权重值和ID；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于内绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(a)；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于外保护层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(b)；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(c)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于内绝缘层，另外一个属于外保护层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(d)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于内绝缘层，另外一个属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(e)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于外保护层，另外一个属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(f)；
获取若干组阻抗检测数据：(Ai，Bi，Ci，Di，Ei，Fi)，Ai具体为两个阻抗采集点全部属于内绝缘层的第i个阻抗检测值，Bi具体为两个阻抗采集点全部属于外保护层的第i个阻抗检测值，Ci具体为两个阻抗采集点全部属于外绝缘层的第i个阻抗检测值，Di具体为两个阻抗采集点其中一个属于内绝缘层另外一个属于外保护层的第i个阻抗检测值，Ei具体为两个阻抗采集点其中一个属于内绝缘层另外一个属于外绝缘层的第i个阻抗检测值，Fi具体为两个阻抗采集点其中一个属于外保护层另外一个属于外绝缘层的第i个阻抗检测值；然后计算判别数值q：min(Ai*exp(a)，Bi*exp(b)，Ci*exp(c)，Di*exp(d)，Ei*exp(e)，Fi*exp(f))＝q，根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域是否有结构变化。
进一步，通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，还包括根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域的变化类型。
有益效果
本申请能够通过检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，通过若干组阻抗检测数据可以预估对应检测区域的结构变化，进而电缆终端的结构变化出现异常、甚至出现极小的结构变化之前就可以通过提前的检测发现，这样在电缆因放电增加发生击穿之前就可以提前预警到，并且能够提醒预先更换或维修，大大增加安全性。
附图说明
图1为本申请新型电缆终端结构示意图。
图2为本申请新型电缆终端细节结构示意图。
图3为本申请新型电缆终端的阻抗检测分析系统电路组成框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在具体实施中，为了增加电缆终端的性能，比如为了增加爬电距离，现有技术一般通过增加多层的绝缘材料和应力以及屏蔽材料，增加电阻的材料等来扩充材料的层数，这种简单粗暴的方式，虽然可以降低电缆因局部的放电增加发生击穿的危险的概率等，但成本特别高，且这种技术即便是能够增加电缆性能，但仍有极大的概率会发生电缆终端受高压局部放电增加发生击穿的这种情况，不能够做到准确稳定的安全预警，对于一些要求非常高的场景比如高铁线路之中这类的技术并不能完全满足要求，为此本申请公开了一种新型电缆终端，如图1，其包括导电芯100，所述的导电芯100外侧包裹内绝缘层200，内绝缘层200用于内部的绝缘，所述的内绝缘层200外侧包裹屏蔽线层300，所述的屏蔽线层300用于对导电芯100进行电磁场隔离，所述的屏蔽线层300外侧包裹外保护层400，所述的外保护层400用于对内部电缆进行保护和支撑，所述的外保护层400外部套设外绝缘层500，所述的外绝缘层500用于对内部电缆进行进一步综合保护、支撑和绝缘，所述的内绝缘层200到外绝缘层500之间穿插设置有层间套管700，所述的内绝缘层200、外保护层400与外绝缘层500内预留设置阻抗采集区600，如图2，在每一个阻抗采集区600中均设置若干个阻抗采集点601，所述的层间套管700内还设置若干层间采集线701，所述的层间套管700外端固定设置阻抗集中采集电路板800，所述的阻抗集中采集电路板800上预留设置若干阻抗集中采集针801，每一个阻抗采集点601均通过至少一个层间采集线701与至少一个阻抗集中采集针801连通，不同的阻抗采集点601分布在不同的位置，本申请能够通过检测任意两个阻抗集中采集针801之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点601之间的阻抗，通过若干组阻抗检测数据可以预估对应检测区域的结构变化，进而电缆终端的结构变化出现异常、甚至出现极小的结构变化之前就可以通过提前的检测发现，这样在电缆因放电增加发生击穿之前就可以提前预警到，并且能够提醒预先更换或维修，大大增加安全性。
可以理解的，所述检测任意两个阻抗集中采集针801之间的阻抗可以间接检测对应的两个阻抗采集点601之间的阻抗，其中所述的对应的两个阻抗采集点601包括同一个阻抗采集区600之中的两个阻抗采集点601，比如外保护层400之中的同一个阻抗采集区600之中的，还包括不同阻抗采集区600之中的阻抗采集点601，比如外保护层400之中的两个阻抗采集区600之中的，或者，内绝缘层200之中的一个阻抗采集区600以及400之中的一个阻抗采集区600，所以阻抗检测数据可以预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间的区域，以上可以作为进一步的优选实施例。
优选的所述的外保护层400采用的材质包括玻璃纤维，所述的外绝缘层500采用的材质包括瓷质材质、玻璃材质和复合材质，内绝缘层200以及导电芯100、屏蔽线层300、层间套管700，均可以采用常规的材质，层间套管700采用不易腐蚀的材质均可。
本申请还公开了一种电缆组件，该电缆组件包括上述新型电缆终端以及新型电缆终端的阻抗检测分析系统，如图3，新型电缆终端的阻抗检测分析系统包括多孔端子、选通电路、选通控制电路、阻抗检测电路、通信电路和上位机，多孔端子即能够与采集电路板800搭配的端子，所述的多孔端子用于与阻抗集中采集针801电连接，所述的多孔端子与选通电路电连接，选通电路可以采用常规现有的选通电路，本质即电子开关电路组，所述的选通电路与阻抗检测电路电连接，阻抗检测电路也可以采用现有的电路，所述的选通电路还与选通控制电路电连接，选通控制电路可以采用单片机或其他的控制ic，所述的阻抗检测电路还通过通信电路与上位机电连接，通信电路可以采用串口的电路，所述的选通控制电路用于按照时序控制选通电路进而按照时序采集不同的阻抗集中采集针801之间的电路阻抗信号到阻抗检测电路，阻抗检测电路用于采集阻抗信号并通过通信电路传递给上位机，所述的上位机用于分析阻抗信号，并且通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化。
可以理解的，阻抗检测数据预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间区域。
可以理解的，本申请上位机的功能可以通过程序代码实现，相应的程序代码存储在机器可读介质，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。
机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的上位机，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
优选的，本申请通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，具体包括有，预先为每一个对阻抗采集点601之间的阻抗检测值分配判别权重值和ID，ID即身份识别编码，ID标记的两个阻抗采集点601全部属于内绝缘层200的阻抗检测值分配的判别权重为exp(a)，
ID标记的两个阻抗采集点601全部属于外保护层400的阻抗检测值分配的判别权重为exp(b)，
ID标记的两个阻抗采集点601全部属于外绝缘层500的阻抗检测值分配的判别权重为exp(c)，
ID标记的两个阻抗采集点601,其中一个属于内绝缘层200，另外一个属于外保护层400的阻抗检测值分配的判别权重为exp(d)，ID标记的两个阻抗采集点601,其中一个属于内绝缘层200，另外一个属于外绝缘层500的阻抗检测值分配的判别权重为exp(e)，ID标记的两个阻抗采集点601,其中一个属于外保护层400，另外一个属于外绝缘层500的阻抗检测值分配的判别权重为exp(f)，一般地因为材质的区别a、b、c、d、e、f的数值差别比较多，且每一个判别权重具有一个相对稳定的变化区间，a、b、c、d、e、f具体数值需要根据相应的包裹层的具体材质确定，比如在一种应用中，a为100、b为80、c为180、d为0.1、e为7、f为0.56；
获取若干组阻抗检测数据：(Ai，Bi，Ci，Di，Ei，Fi)，Ai具体为两个阻抗采集点601全部属于内绝缘层200的第i个阻抗检测值，
Bi具体为两个阻抗采集点601全部属于外保护层400的第i个阻抗检测值，
Ci具体为两个阻抗采集点601全部属于外绝缘层500的第i个阻抗检测值，
Di具体为两个阻抗采集点601其中一个属于内绝缘层200另外一个属于外保护层400的第i个阻抗检测值，
Ei具体为两个阻抗采集点601其中一个属于内绝缘层200另外一个属于外绝缘层500的第i个阻抗检测值，
Fi具体为两个阻抗采集点601其中一个属于外保护层400另外一个属于外绝缘层500的第i个阻抗检测值，Ai，Bi，Ci，Di，Ei，Fi本质均为阻抗值，一般的均为兆欧级别的；
然后计算判别数值q：min(Ai*exp(a)，Bi*exp(b)，Ci*exp(c)，Di*exp(d)，Ei*exp(e)，Fi*exp(f))＝q，根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域是否有结构变化，一般的如果判别数值q低于阈值则能够确定对应检测区域的结构变化，进而电缆终端的结构变化出现异常、甚至出现极小的结构变化之前就可以通过提前的检测发现，这样在电缆因放电增加发生击穿之前就可以提前预警到，即通过q数值确定,并且能够提醒预先更换或维修，大大增加安全性。
进一步通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，还包括根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域的变化类型，因为在实施中判别数值q低于阈值之后还可以出现几个数量级的分布，比如两个阻抗采集点601全部属于内绝缘层200，当两个阻抗采集点601之间出现结构异常之后依据该两个阻抗采集点601计算得到一个判别数值q1，两个阻抗采集点601全部属于外绝缘层500，当两个阻抗采集点601之间出现结构异常之后依据该两个阻抗采集点601计算得到一个判别数值q2，通常的判别数值q1与判别数值q2之间的差别很大，且具有数量级差别，所以根据判别数值的数量级分布可以确定检测区域的变化类型，检测区域的变化类型包括同一个包裹层变化并且具体包括每一种包裹层的变化，还包括包裹层之间的结构变化，这样提醒预先更换或维修时能够提供精准的问题类型为提醒预先更换或维修提供数据的支持。

Claims (7)

1.一种新型电缆终端，其特征在于，包括导电芯，所述的导电芯外侧包裹内绝缘层，内绝缘层用于内部的绝缘，所述的内绝缘层外侧包裹屏蔽线层，所述的屏蔽线层用于对导电芯进行电磁场隔离，所述的屏蔽线层外侧包裹外保护层，所述的外保护层用于对内部电缆进行保护和支撑，所述的外保护层外部套设外绝缘层，所述的外绝缘层用于对内部电缆进行进一步综合保护、支撑和绝缘，所述的内绝缘层到外绝缘层之间穿插设置有层间套管，所述的内绝缘层、外保护层与外绝缘层内预留设置阻抗采集区，每一个阻抗采集区中均设置若干个阻抗采集点，所述的层间套管内还设置若干层间采集线，所述的层间套管外端固定设置阻抗集中采集电路板，所述的阻抗集中采集电路板上预留设置若干阻抗集中采集针，每一个阻抗采集点均通过至少一个层间采集线与至少一个阻抗集中采集针连通，不同的阻抗采集点分布在不同的位置，通过检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化。
2.根据权利要求1所述的一种新型电缆终端，其特征在于，所述检测任意两个阻抗集中采集针之间的阻抗间接检测对应的两个阻抗采集点之间的阻抗，其中所述的对应的两个阻抗采集点包括同一个阻抗采集区之中的两个阻抗采集点，还包括不同阻抗采集区之中的阻抗采集点，所以阻抗检测数据预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间的区域。
3.根据权利要求1所述的一种新型电缆终端，其特征在于，所述的外保护层采用的材质包括玻璃纤维，所述的外绝缘层采用的材质包括瓷质材质、玻璃材质和复合材质。
4.一种电缆组件，其特征在于，包括权利要求1所述的一种新型电缆终端以及该新型电缆终端的阻抗检测分析系统，该新型电缆终端的阻抗检测分析系统包括多孔端子、选通电路、选通控制电路、阻抗检测电路、通信电路和上位机，所述的多孔端子用于与阻抗集中采集针电连接，所述的多孔端子与选通电路电连接，所述的选通电路与阻抗检测电路电连接，所述的选通电路还与选通控制电路电连接，所述的阻抗检测电路还通过通信电路与上位机电连接，所述的选通控制电路用于按照时序控制选通电路，实现按照时序采集不同的阻抗集中采集针之间的电路阻抗信号到阻抗检测电路，阻抗检测电路用于采集阻抗信号并通过通信电路传递给上位机，所述的上位机用于分析阻抗信号，并且通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化。
5.根据权利要求4所述的一种电缆组件，其特征在于，阻抗检测数据预估的检测区域包括同一个材料包裹层的区域还包括不同材料包裹层之间区域。
6.根据权利要求4所述的一种电缆组件，其特征在于，通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，具体包括有，预先为每一个对阻抗采集点之间的阻抗检测值分配判别权重值和ID；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于内绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(a)；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于外保护层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(b)；
ID标记的两个阻抗采集点全部属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(c)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于内绝缘层，另外一个属于外保护层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(d)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于内绝缘层，另外一个属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(e)；
ID标记的两个阻抗采集点,其中一个属于外保护层，另外一个属于外绝缘层的阻抗检测值分配的判别权重为exp(f)；
获取若干组阻抗检测数据：（Ai，Bi，Ci，Di，Ei，Fi），Ai具体为两个阻抗采集点全部属于内绝缘层的第i个阻抗检测值，Bi具体为两个阻抗采集点全部属于外保护层的第i个阻抗检测值，Ci具体为两个阻抗采集点全部属于外绝缘层的第i个阻抗检测值，Di具体为两个阻抗采集点其中一个属于内绝缘层另外一个属于外保护层的第i个阻抗检测值，Ei具体为两个阻抗采集点其中一个属于内绝缘层另外一个属于外绝缘层的第i个阻抗检测值，Fi具体为两个阻抗采集点其中一个属于外保护层另外一个属于外绝缘层的第i个阻抗检测值；然后计算判别数值q：min（Ai*exp(a)，Bi*exp(b)，Ci*exp(c)，Di*exp(d)，Ei*exp(e)，Fi*exp(f)）=q，根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域是否有结构变化。
7.根据权利要求6所述的一种电缆组件，其特征在于，通过若干组阻抗检测数据预估对应检测区域的结构变化，还包括根据判别数值q是否低于阈值判别对应检测区域的变化类型。
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