電纜內應力釋放控制方法與流程

本發明涉及一種高壓電纜內應力釋放裝置及控制方法。

背景技術：

隨著城市的發展，用電量的增加，電纜接頭出現故障的現象時有發生，大多情況下設備運行環境惡劣無人值守，在電纜局部發生故障后不易被發現，事故蔓延即造成重大事故，影響正常生產，給電力企業造成經濟和信譽的重大損失，因此，預防事故的發生則成為安全生產的根本。電纜接頭的可靠連接更是降低或杜絕事故發生的根本所在。

目前許多供電公司都是在常溫下采用人工直接將電纜接頭拉直或用其他簡單的方法將電纜拉直，這樣不僅電纜連接端頭容易受到損傷，電纜的直線度也得不到保證，同時在自然溫度下，將電纜校直存在著較大的內應力，這樣不僅對輸電電流產生一定的損耗，同時隨著時間的推移，由于電纜連接部分沒有充分校直，在連接螺母壓力的作用下慢慢的發生變化，使得電纜連接處出現松動、連接不可靠的現象，在供電過程中產生大量的熱量，隱藏著巨大的安全隱患。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種設計合理的高壓電纜內應力釋放裝置及控制方法。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種高壓電纜內應力釋放裝置，包括殼體、設置在殼體內左端下部或右端下部的加熱管、設置在殼體內的內罩、分別固定設置在內罩兩端且結構相同的左夾緊一體機與右夾緊一體機、兩端分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的連接桿、分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的施力一體機以及兩端分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接且用于夾緊電纜接頭的v型夾板；

施力一體機包括兩端分別將左夾緊一體機與右夾緊一體機固定在內罩上的固定橫梁、固定設置在固定橫梁中部上端的支架、內通孔軸向沿y向設置在支架內的旋轉套、設置在旋轉套內的推力球軸承、設置在旋轉套一側的六角螺母、設置在推力球軸承內且穿過的殼體側壁的扭力桿、設置在扭力桿外側端的扭力扳手、套裝在扭力桿的另一端的螺紋軸頭上的扭力螺母、設置在扭力螺母上的連接座、中部與連接座固定連接的傳動橫梁以及沿x向設置在傳動橫梁左右兩端且分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的撥動螺桿；

扭力桿自轉設置在旋轉套內，沿x向在旋轉套左右兩端分別設置有第一軸頭，在支架上沿x向設置有兩個同軸的第一通孔，第一軸頭繞x向轉動設置在相應的第一通孔內；

沿x向在扭力螺母左右兩端分別設置有第二軸頭，沿x向在連接座上設置有兩個同軸的第二通孔，第二軸頭轉動設置在相應的第二通孔內；

左夾緊一體機包括由撥動螺桿帶動轉動的扭力盤、固定設置在內罩一端部的固定架、至少三個結構相同且設置在扭力盤上的卡爪、軸心線沿x向設置的轉軸、軸心線沿x向設置的銷軸以及設置在卡爪一端的固定塊；

在扭力盤端面上設置有數量與卡爪個數相同的導向長孔，在扭力盤圓周側面上設置有一個與撥動螺桿的下端螺紋軸連接的連接螺紋孔，在固定架上設置有與撥動螺桿轉動行程相適配的豁長孔，在固定架的圓周側面上設置有通過螺栓與內罩固定連接的防轉動螺紋孔，扭力盤設置在固定架內；

卡爪通過轉軸與固定架鉸接，銷軸的一端與卡爪固定連接，銷軸的另一端在豁長孔內滑動設置，以扭力盤的軸心線為基準卡爪圓周陣列設置；

v型夾板沿x向設置且數量與卡爪數量相同，v型夾板的左右兩端分別與相應的左夾緊一體機的固定架與右夾緊一體機的固定架固定連接，在v型夾板的右端設置有限位塊，其中一個v型夾板設置在夾緊的電纜接頭的正下方；

殼體內部固定設置有風扇架，在風扇架上設置有軸流風扇；加熱管設置在軸流風扇的出風口一側；

還包括電氣控制系統，

電氣控制系統包括控制電路模塊、執行電路模塊以及用于分別向控制電路模塊和執行電路模塊提供電能的電源模塊；

執行電路模塊包括加熱控制按鈕、溫控表、設置在殼體內的溫度傳感器、固態繼電器、加熱管以及軸流風扇；

電源模塊通過加熱控制按鈕與溫控表電連接，溫度傳感器將檢測到的殼體內溫度反饋給溫控表，溫控表通過固態繼電器分別控制加熱管的通斷與軸流風扇的通斷；

控制電路模塊包括與電源模塊電連接的計時控制按鈕、計時器以及蜂鳴器，計時控制按鈕通過計時器與蜂鳴器電連接，溫控表將溫度傳感器反饋的電信號傳遞給計時器。

進一步，在左端蓋左側設置有內孔軸心線沿x向設置的電纜輔助扶正座。

進一步，還包括設置在殼體下端的底座、分別設置在底座下端四角的外支腿、插裝在相應外支腿下端的內支腿、插裝在底座與外支腿之間的連接銷、設置在連接銷上的開口銷、設置在相應外支腿下部與內支腿上部之間的固定螺栓以及分別設置在殼體左右兩側的把手；

相鄰的外支腿和/或相鄰的內支腿打開時呈八字型設置。

進一步，殼體包括位于左側且用于插入電纜接頭的左端蓋、位于右側的右端蓋以及設置在左端蓋與右端蓋之間的外罩，內罩位于外罩內側。在右端蓋上設置有觀察窗，在左端蓋用于插入電纜接頭的通孔處設置有拉繩式縮口套，在拉繩式縮口套內設置有保溫套。

進一步，軸流風扇設置在殼體內部左側下部，殼體內側壁上設置有保溫層。

進一步，轉軸與銷軸的中心距大于轉軸與v型夾板與電纜接頭接觸點之間距離。

進一步，豁長孔為月牙形結構。

進一步，沿x方向v型夾板為弓形結構，沿x向在v型夾板中部與兩端之間的v型接觸面上設置有與夾緊的電纜接頭不接觸的內凹面，在v型夾板上設置有減重工藝孔；在殼體上設置有水平儀，v型夾板上設置有分別用于檢測電纜側母線x向的直線度與工作加壓時v型夾板的x向的v型接觸面直線度的激光檢測儀；軸流風扇吹風風向沿x向設置。

進一步，溫控表型號sxc-1.5，計時器型號th638，固態繼電器型號是ssr-60，加熱管型號是gys2，加熱控制按鈕與計時控制按鈕的型號是la39-c，蜂鳴器型號是ad16。

一種高壓電纜加熱校直的控制方法（也叫電纜內應力釋放控制方法），借助于上述一體機，依次執行以下步驟：

a：通過把手將所述一體機放置于平整的地面上，通過固定螺栓調整內支腿在相應外支腿內插裝位置，并配合水平儀調整所述一體機的高度與水平度；

b：將待校直的電纜接頭從左端蓋放入位于正下方的v型夾板的v型接觸面上；

c：啟動加熱控制按鈕，接通電源模塊，通過計時器設定電纜接頭的保溫時間以及電纜接頭的保壓校直時間；

d：啟動加熱管與軸流風扇，加熱管對殼體內腔加熱，軸流風扇對殼體內腔中的氣流循環；溫度傳感器將殼體內實際溫度反饋給溫控表，溫控表對比實際溫度與預設溫度值：當實際溫度低于預設溫度值，溫控表通過固態繼電器控制加熱管繼續加熱；當實際溫度達到預設溫度值，溫控表通過固態繼電器控制加熱管停止加熱并保溫，同時溫度傳感器將檢測的溫度通過溫控表傳遞給計時器，計時器開始計算保溫時間；

d：到達保溫時間后，蜂鳴器報警；

e：手動轉動扭力扳手，扭力桿在旋轉套內轉動，帶動扭力螺母在y-z平面內順時針轉動，撥動螺桿與扭力盤在固定架上順時針擺動，銷軸沿豁長孔內向中心滑動，卡爪以轉軸為支點逆時針帶動，固定塊帶動v型夾板運動將電纜接頭夾緊，啟動計時器開始計算保壓校直時間；

f：到達保壓校直時間后，蜂鳴器報警；

g：關閉電源模塊，松開左夾緊一體機與右夾緊一體機，取出已校直的電纜接頭。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

本發明結構緊湊，設計合理，操作簡便，成本低廉，保證了施力的恒定性，始終保持夾緊力的一致性，使得被夾緊電纜每一處的受力均勻，校直效果達到預期，具有快速夾緊和自動加熱保溫功能，大大降低了人員的勞動強度，提高了電纜的直線度，并使電纜接頭連接更加可靠。

本發明通過施力一體機同時控制左夾緊一體機與右夾緊一體機，使得電纜接頭受力均勻；軸流風扇使得殼體內氣流循環，均勻受熱；通過電氣控制系統實現智能控制，省時省力，配置合理，相鄰的外支腿和/或相鄰的內支腿打開時呈八字型設置,也可以將內支腿縮進外支腿內，使用方便，結實牢固，軸流風扇設置在殼體內部左側下部，使得氣流循環更加科學合理，提高升溫保溫效果;通過保溫層，減少熱損，通過轉軸與銷軸的中心距大于轉軸與v型夾板與電纜接頭接觸點之間距離,提高受力的合理性；豁長孔為月牙形結構，滑動更加靈活，減少阻力；v型夾板為弓形結構來抵消因重力作用的變形，使得v型夾板均勻受力夾緊，避免出現中間受力小兩端受力大的情形，通過y向滾花設置，使得v型夾板均勻受力夾緊，沿x向在v型夾板中部與兩端之間的v型接觸面上設置有與夾緊的電纜接頭不接觸的內凹面，在v型夾板上設置有減重工藝孔，使得v型夾板設計上更加合理，工藝性好，在殼體上設置有水平儀，調整方便；激光檢測儀方便檢測。本發明的校直方法，操作方便，工藝合理，使用簡單。根據線纜所承受300n的壓力，調節扭力扳手的扭矩值，使其在線纜上產生相應的壓力。當扭矩值達到所要求的值后，再旋緊扭力扳手時，也不能再增加加緊的力量，只能進行空旋轉，保證了施力的恒定性，始終保持夾緊力的一致性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的剖視結構示意圖。

圖3是圖2的左視結構示意圖。

圖4是本發明扭力盤的結構示意圖。

圖5是本發明固定架的結構示意圖。

圖6是本發明卡爪的結構示意圖。

圖7是本發明傳動橫梁的結構示意圖。

圖8是本發明的電路框圖。

其中：1、殼體；2、扭力盤；3、固定架；4、固定橫梁；5、連接桿；6、扭力螺母；7、旋轉套；8、支架；9、v型夾板；10、風扇架；11、右端蓋；12、底座；13、內支腿；14、外支腿；15、左端蓋；16、扭力桿；17、外罩；18、內罩；19、卡爪；20、銷軸；21、撥動螺桿；22、傳動橫梁；23、轉軸；24、軸流風扇；25、把手；26、扭力扳手；27、開口銷；28、連接銷；29、六角螺母；30、推力球軸承；31、電纜輔助扶正座；32、固定塊；33、電纜接頭；34、限位塊；35、連接螺紋孔；36、導向長孔；37、防轉動螺紋孔；38、豁長孔。

具體實施方式

為了方便表述清楚，以人正常閱覽圖紙來定義左右上下，圖紙朝向人的方向為前，遠離人的方向為后。

如圖1-8所示，本發明包括殼體1、設置在殼體1內左端下部或右端下部的加熱管、設置在殼體1內的內罩18、分別固定設置在內罩18兩端且結構相同的左夾緊一體機與右夾緊一體機、兩端分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的連接桿5、分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的施力一體機以及兩端分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接且用于夾緊電纜接頭33的v型夾板9；

施力一體機包括兩端分別將左夾緊一體機與右夾緊一體機固定在內罩18上的固定橫梁4、固定設置在固定橫梁4中部上端的支架8、內通孔軸向沿y向設置在支架8內的旋轉套7、設置在旋轉套7內的推力球軸承30、設置在旋轉套7一側的六角螺母29、設置在推力球軸承30內且穿過的殼體1側壁的扭力桿16、設置在扭力桿16外側端的扭力扳手26、套裝在扭力桿16的另一端的螺紋軸頭上的扭力螺母6、設置在扭力螺母6上的連接座、中部與連接座固定連接的傳動橫梁22以及沿x向設置在傳動橫梁22左右兩端且分別與左夾緊一體機與右夾緊一體機連接的撥動螺桿21；

扭力桿16自轉設置在旋轉套7內，沿x向在旋轉套7左右兩端分別設置有第一軸頭，在支架8上沿x向設置有兩個同軸的第一通孔，第一軸頭繞x向轉動設置在相應的第一通孔內；

沿x向在扭力螺母6左右兩端分別設置有第二軸頭，沿x向在連接座上設置有兩個同軸的第二通孔，第二軸頭轉動設置在相應的第二通孔內；

左夾緊一體機包括由撥動螺桿21帶動轉動的扭力盤2、固定設置在內罩18一端部的固定架3、至少三個結構相同且設置在扭力盤2上的卡爪19、軸心線沿x向設置的轉軸23、軸心線沿x向設置的銷軸20以及設置在卡爪19一端的固定塊32；

在扭力盤2端面上設置有數量與卡爪個數相同的導向長孔36，在扭力盤2圓周側面上設置有一個與撥動螺桿21的下端螺紋軸連接的連接螺紋孔35，在固定架3上設置有與撥動螺桿21轉動行程相適配的豁長孔38，在固定架3的圓周側面上設置有通過螺栓與內罩18固定連接的防轉動螺紋孔37，扭力盤2設置在固定架3內；

卡爪19通過轉軸23與固定架3鉸接，銷軸20的一端與卡爪19固定連接，銷軸20的另一端在豁長孔38內滑動設置，以扭力盤2的軸心線為基準卡爪19圓周陣列設置；

v型夾板9沿x向設置且數量與卡爪19數量相同，v型夾板9的左右兩端分別與相應的左夾緊一體機的固定架3與右夾緊一體機的固定架3固定連接，在v型夾板9的右端設置有限位塊34，其中一個v型夾板9設置在夾緊的電纜接頭33的正下方；

殼體1內部固定設置有風扇架10，在風扇架10上設置有軸流風扇24；加熱管設置在軸流風扇24的出風口一側；軸流風扇24吹風風向沿x向設置。提高氣流流通速度。

如圖8所示，還包括電氣控制系統，

電氣控制系統包括控制電路模塊、執行電路模塊以及用于分別向控制電路模塊和執行電路模塊提供電能的電源模塊；

執行電路模塊包括加熱控制按鈕、溫控表、設置在殼體1內的溫度傳感器、固態繼電器、加熱管以及軸流風扇24；

電源模塊通過加熱控制按鈕與溫控表電連接，溫度傳感器將檢測到的殼體1內溫度反饋給溫控表，溫控表通過固態繼電器分別控制加熱管的通斷與軸流風扇24的通斷；

控制電路模塊包括與電源模塊電連接的計時控制按鈕、計時器以及蜂鳴器，計時控制按鈕通過計時器與蜂鳴器電連接，溫控表將溫度傳感器反饋的電信號傳遞給計時器。即溫控表的輸出端口與溫度傳感器的一輸入端口電連接，溫度傳感器的一輸出端口與固態繼電器輸入端口電連接，固態繼電器的輸出端口分別與加熱管以及軸流風扇24的相應端口電連接，溫度傳感器的另一輸出端口與計時器輸入端口電連接，計時器輸出端口與蜂鳴器電連接，作為公知常識，電源模塊可以通過變壓電路變壓后與控制電路模塊連接，計時器輸出端口與蜂鳴器之間連接有控制器，控制蜂鳴器的啟停，或蜂鳴器自帶有控制模塊。

如圖1所示，在左端蓋15左側設置有內孔軸心線沿x向設置的電纜輔助扶正座31。

進一步，還包括設置在殼體1下端的底座12、分別設置在底座12下端四角的外支腿14、插裝在相應外支腿14下端的內支腿13、插裝在底座12與外支腿14之間的連接銷28、設置在連接銷28上的開口銷27、設置在相應外支腿14下部與內支腿13上部之間的固定螺栓以及分別設置在殼體1左右兩側的把手25；

相鄰的外支腿14和/或相鄰的內支腿13打開時呈八字型設置。

進一步，殼體1包括位于左側且用于插入電纜接頭33的左端蓋15、位于右側的右端蓋11以及設置在左端蓋15與右端蓋11之間的外罩17，內罩18位于外罩17內側。在右端蓋11上設置有觀察窗，便于觀察內部情況，在左端蓋15用于插入電纜接頭的通孔處設置有拉繩式縮口套，在拉繩式縮口套內設置有保溫套，提高保溫效果。

進一步，軸流風扇24設置在殼體1內部左側下部，殼體1內側壁上設置有保溫層。

進一步，轉軸23與銷軸20的中心距大于轉軸23與v型夾板9與電纜接頭33接觸點之間距離。

進一步，豁長孔38為月牙形結構。

進一步，沿x方向v型夾板9為弓形結構，在v型夾板9的v型接觸面設置有y向滾花，沿x向在v型夾板9中部與兩端之間的v型接觸面上設置有與夾緊的電纜接頭33不接觸的內凹面，在v型夾板9上設置有減重工藝孔；在殼體1上設置有水平儀，v型夾板9上設置有分別用于檢測電纜側母線x向的直線度與工作加壓時v型夾板9的x向的v型接觸面直線度的激光檢測儀。

進一步，溫控表型號sxc-1.5，計時器型號th638，固態繼電器型號是ssr-60，加熱管型號是gys2，加熱控制按鈕與計時控制按鈕的型號是la39-c，蜂鳴器型號是ad16。

一種高壓電纜加熱校直方法即電纜內應力釋放控制方法，借助于上述一體機，依次執行以下步驟：

a：通過把手25將一體機放置于平整的地面上，通過固定螺栓調整內支腿13在相應外支腿14內插裝位置，并配合水平儀調整一體機的高度與水平度；

b：將待校直的電纜接頭33從左端蓋15放入位于正下方的v型夾板9的v型接觸面上；

c：啟動加熱控制按鈕，接通電源模塊，通過計時器設定電纜接頭的保溫時間以及電纜接頭的保壓校直時間；

d：啟動加熱管與軸流風扇24，加熱管對殼體1內腔加熱，軸流風扇24對殼體1內腔中的氣流循環；溫度傳感器將殼體1內實際溫度反饋給溫控表，溫控表對比實際溫度與預設溫度值：當實際溫度低于預設溫度值，溫控表通過固態繼電器控制加熱管繼續加熱；當實際溫度達到預設溫度值，溫控表通過固態繼電器控制加熱管停止加熱并保溫，同時溫度傳感器將檢測的溫度通過溫控表傳遞給計時器，計時器開始計算保溫時間；

d：到達保溫時間后，蜂鳴器報警；

e：手動轉動扭力扳手26，扭力桿16在旋轉套7內轉動，帶動扭力螺母6在y-z平面內順時針轉動，撥動螺桿21與扭力盤2在固定架3上順時針擺動，銷軸20沿豁長孔38內向中心滑動，卡爪19以轉軸23為支點逆時針帶動，固定塊32帶動v型夾板9運動將電纜接頭33夾緊，啟動計時器開始計算保壓校直時間；

f：到達保壓校直時間后，蜂鳴器報警；

g：關閉電源模塊，松開左夾緊一體機與右夾緊一體機，取出已校直的電纜接頭33。

作為常用參數范圍：預設溫度值75℃-80℃，優選80℃，保溫時間3個小時，保壓校直時間8個小時，加壓數值250n到300n，優選300n,上述參數可以根據實際情況進行調整，以適應不同的工作條件與電纜接頭。

本發明特別適用于電纜導體橫截面積在150—2500平方米，接頭長度在400mm-2000mm范圍內的35kv及以上等級的高壓電纜。

本發明結構緊湊，設計合理，操作簡便，成本低廉，保證了施力的恒定性，始終保持夾緊力的一致性，使得被夾緊電纜每一處的受力均勻，校直效果達到預期，具有快速夾緊和自動加熱保溫功能，大大降低了人員的勞動強度，提高了電纜的直線度，并使電纜接頭連接更加可靠。

本發明通過施力一體機同時控制左夾緊一體機與右夾緊一體機，使得電纜接頭33受力均勻；軸流風扇24使得殼體1內氣流循環，均勻受熱；通過電氣控制系統實現智能控制，省時省力，配置合理，相鄰的外支腿14和/或相鄰的內支腿13打開時呈八字型設置,結實牢固，軸流風扇24設置在殼體1內部左側下部，使得氣流循環更加科學合理，提高升溫保溫效果;通過保溫層，減少熱損，通過轉軸23與銷軸20的中心距大于轉軸23與v型夾板9與電纜接頭33接觸點之間距離,提高受力的合理性；豁長孔38為月牙形結構，滑動更加靈活，減少阻力；v型夾板9為弓形結構來抵消因重力作用的變形，使得v型夾板9均勻受力夾緊，避免出現中間受力小兩端受力大的情形，通過y向滾花設置，使得v型夾板9均勻受力夾緊，沿x向在v型夾板9中部與兩端之間的v型接觸面上設置有與夾緊的電纜接頭33不接觸的內凹面，在v型夾板9上設置有減重工藝孔，使得v型夾板9設計上更加合理，工藝性好，在殼體1上設置有水平儀，調整方便；激光檢測儀方便檢測。本發明的校直方法，操作方便，工藝合理，使用簡單。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；作為本領域技術人員對本發明的多個技術方案進行組合是顯而易見的。而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍。