[發明專利]一種用于電纜冷縮接頭的界面壓力測量方法及測量裝置

有效

• 申請號: 202010765263.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111998980B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 陳杰;胡麗斌;劉洋;何嘉弘;李陳瑩;譚笑;張昱
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;東南大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種用于電纜冷縮接頭的界面壓力測量裝置及方法。采用尺寸經過優化的陣列式薄膜傳感器，克服了單個傳感器一次只能測量一個點或一個小范圍界面壓力的不足，以陣列方式一次性測量多點的壓力值，快速準確地獲得整個界面壓力，同時測壓點之間也不會相互影響。在測量過程中每個測壓點平均受力，克服了現有技術中標定時難以確定每個測壓點受力情況的問題。

技術領域

本發明涉及一種用于電纜冷縮接頭的界面壓力測量方法及測量裝置，屬于超特高壓輸變電工程啟動調試領域。

背景技術

電纜中間接頭是配網電纜線路的重要組成部分，能夠在維持電纜絕緣性能的同時延長電纜線路長度，從而保證電纜線路的連續性與完整性。冷縮式中間接頭憑借體積合理、安裝簡易、產品規格少等優點，在近20年快速發展，基本取代其他種類的中間接頭，得到廣泛的使用。冷縮中間接頭靠冷縮管與電纜本體形成過盈配合，產生界面壓力，從而保證接頭的絕緣強度與密封性能。而已有的國際標準與國家標準缺少冷縮中間接頭界面壓力相關的規定與指導。IEEE Std.404TM-2012及JBT10740.2-2007中，僅規定了冷縮管各個組成材料的抗張強度、最大伸長量等范圍，這些參量與冷縮管界面壓力大小關聯度較小。GBT528-2009中僅規定了橡膠件拉伸時與拉伸方向相同的應力測量與相關計算，無法指導冷縮管環狀結構中應力的測量。IEC60502.4-2010、GBT12706.4-2008以及GBT18889—2002規定的電纜附件試驗方法均為電氣類試驗，未規定冷縮中間接頭界面壓力相關的測量方法。已有研究表明，冷縮中間接頭的界面壓力情況會影響其放電程度、擊穿強度等絕緣性能。

發明內容

發明目的：本發明提出一種用于電纜冷縮接頭的界面壓力測量方法及測量裝置，測量冷縮中間接頭的界面壓力。

技術方案：本發明采用的技術方案為一種用于電纜冷縮接頭的界面壓力測量裝置，包括安裝在外殼中的裝置本體，以及連接至裝置本體中傳感器轉接口的薄膜傳感器；所述薄膜傳感器為陣列式薄膜傳感器；

所述裝置本體包括MCU控制芯片、線性化模塊、傳感器轉接口以及LCD顯示屏幕，薄膜傳感器采集的壓力信號經過傳感器轉接口輸入線性化模塊，MCU控制芯片從線性化模塊獲取薄膜傳感器信號并將壓力值顯示在LCD顯示屏幕上。

所述薄膜傳感器按照下式優化：

min S_residue

s.t.S_total＝C_cableL_shrink/5

r≥1.5cm

S_residue＝S_total-NS_sensor

其中，S_residue——薄膜傳感器不含測壓點的剩余面積；

C_cable——電纜截面周長；

L_shrink——冷縮接頭長度；

r——測量點初始半徑；

(x_i，y_i)、(x_j，y_j)——相鄰兩個圓的圓心坐標；

ζ——剛度薄膜與測壓點的剛度比；

E——彈性模量；

L_film——測量點的桿體長度；

L_sensor——薄膜的桿體長度。