[发明专利]一种高压电缆附件界面压力的实时测量装置及方法

说明书

本发明涉及电缆附件界面压力测量技术领域，更具体地，涉及一种高压电缆附件界面压力的实时测量装置及方法。包括压阻薄膜传感器、压力采集系统、计算机和径向扩张装置，若干所述的压阻薄膜传感器设置在径向扩张装置作用表面上，所述的压力采集系统分别与压阻薄膜传感器和计算机电连接。可以快速地实现不同扩径下高压电缆附件界面压力的测量。

技术领域

本发明涉及电缆附件界面压力测量技术领域，更具体地，涉及一种高压电缆附件界面压力的实时测量装置及方法。

背景技术

高压电缆附件在电网线路中扮演着重要的角色，起到连接不同电缆以及电缆与其他输电线路的作用，同时又是输电网络最薄弱的环节以及线路故障的典型部位。运行经验表明，电缆附件的界面压力大小与其运行状态关系紧密，界面压力过小，则容易在其中产生气隙通道，造成沿面放电并导致击穿；界面压力过大则会出现“竹节”现象，破坏电缆的主绝缘，从而降低电缆附件的寿命。因此，如何准确确定电缆附件安装后界面压力显得尤为重要。

目前，国内外对电缆附件界面压力的研究较少，特别是高压电缆。高压电缆界面压力的研究更多地停留在理论层面，而结论亦不尽相同，难以形成一个统一的标准；在实际测量方面，由于附件安装界面过于紧凑，装卸困难，加大了测量的难度。国内有工作者采用钢管模拟电缆，通过测量钢管的应变来间接获得界面压力，但是其测量精度得不到很好的证明；另外有研究者采用内置传感器的方式直接测量界面压力，能较高精度地获得界面压力值，但可操作性差，属于有损测量，且测量成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高压电缆附件界面压力的实时测量装置及方法，可以快速地实现不同扩径下高压电缆附件界面压力的测量，即可测量动态过程也可测量静态过程，且本发明为无损测量，提高了测量的灵活性和降低测量成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高压电缆附件界面压力的实时测量装置，包括压阻薄膜传感器、压力采集系统、计算机和径向扩张装置，若干所述的压阻薄膜传感器设置在径向扩张装置作用表面上，所述的压力采集系统分别与压阻薄膜传感器和计算机电连接。

在本装置中，压阻薄膜传感器可以根据需要布置多个，在进行高压电缆附件的界面压力测试的时候，可采用径向扩张装置实现电缆附件的不同扩径，在扩径的同时压阻薄膜传感器可以实施测量界面上的压力，如若布置多个压阻薄膜传感器则可实现多点同时测量，压阻薄膜传感器所测出的数据传输至压力采集系统中，并通过计算机对数据进行处理保存转化为图形展示，工作人员可以通过展示出来的图形直观地对界面压力进行实时的观测。在本装置中，压阻薄膜传感器和径向扩张装置均可以拆卸重复利用，相对于现有的内置传感器方式测量，本发明的装置属于无损测量，可以减少测量的成本，且可同时实现静态过程的压力测量以及动态过程的压力测量，更加灵活和直观。

进一步的，所述的径向扩张装置包括支撑块和驱动机构，所述的支撑块由轴向等份分割成若干个的单块组成，所述的驱动机构与每一个单块连接，所述的驱动装置驱动单块径向移动。在径向扩张的时候，驱动机构驱动每一个单块同步朝进行外扩，单块的外表面作用于高压电缆附件的界面并实现对高压电缆附件的扩径。撑开附件的时候各个单块共同组成一个完整的空心圆柱，该圆柱的外直径即为附件扩大的直径，在扩径的过程中压阻薄膜传感器可以实时对界面压力进行监测。

进一步的，所述的单块为长条状，所述的单块的作用外表面为与高压电缆附件相匹配的弧面，所述的压阻薄膜传感器设置在弧面上。在扩径时，单块的弧面与高压电缆附件的界面贴合，压阻薄膜传感器受到单块和界面的压迫进行压力测量。

进一步的，所述的单块由不锈钢材质制成，所述的单块厚度至少5mm。保证了单块具有足够的硬度避免在扩径过程中单块发生形变影响测量精度。