一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置

技术领域

本发明属于电缆外护套监测技术领域，具体涉及一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置。

背景技术

随着我国经济的不断发展，城市建设的不断扩大，用电负荷也在不断增加。目前，我国输配电系统中使用的电力电缆所占的比例不断提高。交联聚乙烯电缆（XLPE电缆）具有绝缘性能好、良好的热性能和机械性能、供电可靠性高等优点，自 20 世纪 60 年代问世以来得到了快速发展，已经被应用于电力系统的各个电压等级的输电线路及配电网络中，并且不断地向高压、超高压领域发展。目前我国电网系统 66kV 及其以上电压等级的电力电缆线路基本上都采用 XLPE 电缆，现仅有北京、上海和甘肃三地有 50 回充油电缆在网运行，并且绝大多数是 2000 年以前投入运行的。XPLE 电缆线路在投运初期（一般为 1-5年），电缆及附件或敷设安装的质量问题易发生故障；投运中期（5-25 年），电缆线路发生故障的概率较低，但电缆发生的故障类型较多，如由于受到外力破坏而导致电缆外护套绝缘受损、电缆附件界面处发生放电、电缆外护套绝缘老化等引起的线路故障；投运末期（25 年后），电缆附件发生老化或电缆外护套绝缘的电老化、热老化导致电缆线路发生故障的概率大大增加。运行经验表明，电缆线路故障是引发电网事故的重要原因。电缆在投入使用后，不仅会受到电场作用、机械作用、热作用，还会受到环境因素的影响，在这些因素的共同作用下使得电缆外护套绝缘容易发生老化，因此为了保证电缆能够安全可靠的运行，对其绝缘外护套的实时监测显得尤为重要。目前，普遍采用的电力电缆绝缘在线监测法有直流叠加法、局部放电法、温度检测法、接地线感应环流法等，现有的监测装置当电缆外护套绝缘有缺陷时，尤其是轻微的绝缘缺陷时，不能使运维人员一目了然直观的看出此处电缆外护套绝缘存在缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置，解决了上述背景技术中的技术问题。

本发明的目的是这样实现的：一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置，其包括用于卡接在电缆外部的导电上卡体和下卡体，所述上卡体与下卡体的前侧边通过连接组件可拆卸式转动连接，上卡体与下卡体的后侧边通过卡扣组件可拆卸式连接；所述下卡体的下端固定设有盒体，所述盒体的前侧壁上固定设有环罩，所述环罩的内侧壁沿环罩周向延伸固定设有多个橡胶卡凸；所述盒体的前侧壁且位于所述环罩的中心位置转动连接有转轴，所述转轴的外端固定设有指针，盒体的内部固定设有竖板，所述转轴的内端与所述竖板转动连接，转轴的外部套设有圆环，所述圆环通过固定杆与所述竖板固定连接，所述圆环上螺旋缠绕有线圈，所述线圈与所述上卡体和下卡体均导线连接；通过在盒体的内部设置圆环，并在圆环上设置线圈，当电缆外护套绝缘存在缺陷时，电缆外护套会发生漏电流，漏出到电缆外护套外部的电流经上卡体或下卡体传递到线圈上，当线圈通电以后产生电磁效应使圆环内部有磁力的作用，在磁力的作用下转轴发生转动，转轴旋转带动指针转动，指针转动使指针的外端卡在环罩中不同位置的橡胶卡凸上；根据指针是否卡接在初始位置的橡胶卡凸位置可快速的判断出电缆外护套是否存在缺陷，以便运维人员及时做出应对，保护线路的安全运行。

进一步地，所述连接组件包括固定连接在所述上卡体前端的弧形凸，和开设在所述下卡体前端的凹口，所述凹口的左右侧壁上均开设有多个通孔，所述弧形凸的前端开设有贯穿孔，通过连接轴插入至所述通孔和贯穿孔内部使上卡体与下卡体的前端转动连接，所述连接轴的左端设置有螺纹，螺纹上配合连接有螺母，连接轴的右端固定设有转帽；通过在凹口的侧壁设置多个通孔，当遇到粗细规格不同的电缆时，把连接轴插在不同位置的通孔内，可调整弧形凸相对于凹口的位置，进而可使上卡体与下卡体可固定卡接不同粗细的电缆，增大适用范围。

进一步地，所述卡扣组件包括固定连接在所述上卡体后端上支板，和固定连接在所述下卡体后端的下支板；所述上支板的下表面开设有矩形槽，所述矩形槽的内部转动连接有插接板，所述插接板的板面上开设有多个板孔；所述下支板的上表面开设有与所述插接板相对应的插接孔，所述插接板插入至插接孔内部通过自动卡紧组件可拆卸式连接；通过卡扣组件的设置，替代现有技术中普遍采用螺栓连接的方式，卡扣组件可使上卡体与下卡体固定在电缆外部时速度更快，卡接固定更方便。

进一步地，所述自动卡紧组件包括开设在所述下支板外侧壁上的侧孔，且所述侧孔与所述插接孔相连通，侧孔的内部滑动连接有插接销，所述插接销的外端固定设有按帽，所述按帽与下支板的外侧壁之间固定设有第一弹簧，插接销的内端固定连接有插闩，所述插闩的内端下侧壁转动连接有倾斜板，所述倾斜板与插闩之间固定设有第二弹簧；所述下支板的下表面开设有底孔，且所述底孔与所述侧孔的内端相连通，底孔的内部滑动连接有辅助杆，辅助杆的外端固定设有辅助帽，辅助帽与下支板的下表面之间固定设有第三弹簧；通过自动卡接组件的设置，与目前的螺栓固定需要拧动螺栓相比，大大节省时间。

进一步地，所述上卡体的上端固定设有绝缘部，所述绝缘部的上表面固定设有手提环，且所述手提环为绝缘材质制成；在挪移盒体时，握持手提环便于将盒体进行转移。

进一步地，所述上卡体的左端固定连接有多个向外延伸的导电上左支条，上卡体的右端固定连接有多个向外延伸的导电上右支条；所述下卡体的左端固定连接有多个向外延伸的导电下左支条，下卡体的右端固定连接有多个向外延伸的导电下右支条；所述上左支条、上右支条、下左支条和下右支条均为三个，且分别沿着其相对应的上卡体或下卡体的端部弧形等间距排布设置；通过在上卡体和下卡体的两端设置多个支条，支条用于扩大接收电流的面积，以使监测装置监测的电缆范围更广。

进一步地，所述上卡体的内壁固定设有若干等间距排布的凸条；所述插接板为长方体状，所述板孔为矩形状；所述固定杆包括第一杆、第二杆和第三杆，且所述第一杆、第二杆和第三杆与圆环的连接点相互连线后呈等边三角形，所述第一杆的一端与圆环固定连接，其另一端与盒体的内顶壁固定连接，所述第二杆和第三杆的一端与圆环固定连接，第二杆和第三杆的另一端均与所述竖板固定连接。

本发明的有益效果：通过上卡体与下卡体的设置，便于将盒体固定卡接在电缆的外部。通过将上卡体与下卡体的前侧边通过连接组件连接，当遇到粗细规格不同的电缆时，可通过连接组件调节上卡体与下卡体之间的口径，进而实现卡接固定不同粗细的电缆，增大适用性。通过将上卡体与下卡体的后侧边通过卡扣组件连接，卡扣组件代替目前常用的螺栓固定方式，实现上卡体与下卡体的后侧边自动卡紧固定，省去转动螺栓紧固的过程，节省时间，提高效率。通过在盒体的外部设置环罩，并在环罩内设置指针和橡胶卡凸，运维人员根据指针卡接在不同位置的橡胶卡凸上可快速的判断出电缆外护套是否存在绝缘缺陷，可使运维人员一目了然的得出电缆是否存在绝缘缺陷的结论，大大提高工作效率。通过在盒体内设置圆环并在圆环外周缠绕设置线圈，根据电磁效应原理，利用电缆自身绝缘缺陷漏出的电流，并将此电流引导流入至线圈，电流流入到线圈电生磁，进而产生磁力，进而带动转轴和指针旋转；盒体内无需设置电源及电控元件，根据电磁效应原理和简单机械零部件的组合，结构设计巧妙，原配件少，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的右视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明的左视立体结构示意图；

图5是本发明的右视立体结构示意图；

图6是本发明的后视立体结构示意图；

图7是本发明的仰视立体结构示意图；

图8是本发明的图1中A放大图；

图9是本发明的图2中B放大图；

图10是本发明的图2中C放大图；

图11是本发明的图4中D放大图。

图中：1、上卡体 2、下卡体 3、盒体 4、环罩 5、橡胶卡凸 6、转轴 7、指针 8、竖板9、圆环 10、固定杆 11、线圈 12、弧形凸 13、凹口 14、通孔 15、螺母 16、转帽 17、上支板18、下支板 19、插接板 20、板孔 21、插接孔 22、侧孔 23、第一弹簧 24、插闩 25、倾斜板26、第二弹簧 27、辅助杆 28、第三弹簧 29、绝缘部 30、手提环 31、上左支条 32、上右支条33、下左支条 34、下右支条 35、凸条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明，需要指出的是本发明中出现的所有上下前后左右等方位词，均是以图1为参考图做出的方位词，且所有方位词均不对本发明做限定，只是为了更清楚的说明和解释本发明。

实施例1

如图1-11所示，本实施例公开了一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置，其包括用于卡接在电缆外部的导电上卡体1和下卡体2，所述上卡体1与下卡体2的前侧边通过连接组件可拆卸式转动连接，上卡体1与下卡体2的后侧边通过卡扣组件可拆卸式连接；所述下卡体2的下端固定设有盒体3，所述盒体3的前侧壁上固定设有环罩4，所述环罩4的内侧壁沿环罩4周向延伸固定设有多个橡胶卡凸5；所述盒体3的前侧壁且位于所述环罩4的中心位置转动连接有转轴6，所述转轴6的外端固定设有指针7，盒体3的内部固定设有竖板8，所述转轴6的内端与所述竖板8转动连接，转轴6的外部套设有圆环9，所述圆环9通过固定杆10与所述竖板8固定连接，所述圆环9上螺旋缠绕有线圈11，所述线圈11与所述上卡体1和下卡体2均导线连接；通过在盒体3的内部设置圆环9，并在圆环9上设置线圈11，当电缆外护套绝缘存在缺陷时，电缆外护套会发生漏电流，漏出到电缆外护套外部的电流经上卡体1或下卡体2传递到线圈11上，当线圈11通电以后产生电磁效应使圆环9内部有磁力的作用，在磁力的作用下转轴6发生转动，转轴6旋转带动指针7转动，指针7转动使指针7的外端卡在环罩4中不同位置的橡胶卡凸5上；根据指针7是否卡接在初始位置的橡胶卡凸5位置可快速的判断出电缆外护套是否存在缺陷，以便运维人员及时做出应对，保护线路的安全运行。使用时，若电缆外护套存在绝缘缺陷，电缆外护套的外部会有电流泄漏，由于上卡体1和下卡体2均为导电体，泄漏的电流会就近传递到上卡体1或下卡体2，然后电流经导线从上卡体1或下卡体2传递到圆环9外部的线圈11上，线圈11通电产生磁力，进而带动指针7旋转。

本实施例通过上卡体1与下卡体2的设置，便于将盒体3固定卡接在电缆的外部。通过将上卡体1与下卡体2的前侧边通过连接组件连接，当遇到粗细规格不同的电缆时，可通过连接组件调节上卡体1与下卡体2之间的口径，进而实现卡接固定不同粗细的电缆，增大适用性。通过将上卡体1与下卡体2的后侧边通过卡扣组件连接，卡扣组件代替目前常用的螺栓固定方式，实现上卡体1与下卡体2的后侧边自动卡紧固定，省去转动螺栓紧固的过程，节省时间，提高效率。通过在盒体3的外部设置环罩4，并在环罩4内设置指针7和橡胶卡凸5，运维人员根据指针7卡接在不同位置的橡胶卡凸5上可快速的判断出电缆外护套是否存在绝缘缺陷，可使运维人员一目了然的得出电缆是否存在绝缘缺陷的结论，大大提高工作效率。通过在盒体3内设置圆环9并在圆环9外周缠绕设置线圈11，根据电磁效应原理，利用电缆自身绝缘缺陷漏出的电流，并将此电流引导流入至线圈11，电流流入到线圈11电生磁，进而产生磁力，进而带动转轴6和指针7旋转；盒体3内无需设置电源及电控元件，根据电磁效应原理和简单机械零部件的组合，结构设计巧妙，原配件少，降低生产成本。

实施例2

如图1-11所示，本实施例公开了一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测装置，其包括用于卡接在电缆外部的导电上卡体1和下卡体2，所述上卡体1与下卡体2的前侧边通过连接组件可拆卸式转动连接，上卡体1与下卡体2的后侧边通过卡扣组件可拆卸式连接；所述下卡体2的下端固定设有盒体3，所述盒体3的前侧壁上固定设有环罩4，所述环罩4的内侧壁沿环罩4周向延伸固定设有多个橡胶卡凸5；所述盒体3的前侧壁且位于所述环罩4的中心位置转动连接有转轴6，所述转轴6的外端固定设有指针7，盒体3的内部固定设有竖板8，所述转轴6的内端与所述竖板8转动连接，转轴6的外部套设有圆环9，所述圆环9通过固定杆10与所述竖板8固定连接，所述圆环9上螺旋缠绕有线圈11，所述线圈11与所述上卡体1和下卡体2均导线连接；通过在盒体3的内部设置圆环9，并在圆环9上设置线圈11，当电缆外护套绝缘存在缺陷时，电缆外护套会发生漏电流，漏出到电缆外护套外部的电流经上卡体1或下卡体2传递到线圈11上，当线圈11通电以后产生电磁效应使圆环9内部有磁力的作用，在磁力的作用下转轴6发生转动，转轴6旋转带动指针7转动，指针7转动使指针7的外端卡在环罩4中不同位置的橡胶卡凸5上；根据指针7是否卡接在初始位置的橡胶卡凸5位置可快速的判断出电缆外护套是否存在缺陷，以便运维人员及时做出应对，保护线路的安全运行。

为了更好的效果，所述连接组件包括固定连接在所述上卡体1前端的弧形凸12，和开设在所述下卡体2前端的凹口13，所述凹口13的左右侧壁上均开设有多个通孔14，所述弧形凸12的前端开设有贯穿孔，通过连接轴插入至所述通孔14和贯穿孔内部使上卡体1与下卡体2的前端转动连接，所述连接轴的左端设置有螺纹，螺纹上配合连接有螺母15，连接轴的右端固定设有转帽16；通过在凹口13的侧壁设置多个通孔14，当遇到粗细规格不同的电缆时，把连接轴插在不同位置的通孔14内，可调整弧形凸12相对于凹口13的位置，进而可使上卡体1与下卡体2可固定卡接不同粗细的电缆，增大适用范围。使用时，先转动转帽16使螺母15从连接轴卸下，再将连接轴从贯穿孔中抽出，然后再把连接轴插入到相对应的通孔14内。

为了更好的效果，所述卡扣组件包括固定连接在所述上卡体1后端上支板17，和固定连接在所述下卡体2后端的下支板18；所述上支板17的下表面开设有矩形槽，所述矩形槽的内部转动连接有插接板19，所述插接板19的板面上开设有多个板孔20；所述下支板18的上表面开设有与所述插接板19相对应的插接孔21，所述插接板19插入至插接孔21内部通过自动卡紧组件可拆卸式连接；通过卡扣组件的设置，替代现有技术中普遍采用螺栓连接的方式，卡扣组件可使上卡体1与下卡体2固定在电缆外部时速度更快，卡接固定更方便。使用时，上卡体1与下卡体2的后侧闭合后，将插接板19插入到下支板18的插接孔21内，然后再由自动卡紧组件进行紧固卡紧。

为了更好的效果，所述自动卡紧组件包括开设在所述下支板18外侧壁上的侧孔22，且所述侧孔22与所述插接孔21相连通，侧孔22的内部滑动连接有插接销，所述插接销的外端固定设有按帽，所述按帽与下支板18的外侧壁之间固定设有第一弹簧23，插接销的内端固定连接有插闩24，所述插闩24的内端下侧壁转动连接有倾斜板25，所述倾斜板25与插闩24之间固定设有第二弹簧26；所述下支板18的下表面开设有底孔，且所述底孔与所述侧孔22的内端相连通，底孔的内部滑动连接有辅助杆27，辅助杆27的外端固定设有辅助帽，辅助帽与下支板18的下表面之间固定设有第三弹簧28；通过自动卡接组件的设置，与目前的螺栓固定需要拧动螺栓相比，大大节省时间。使用时，当插接板19插入至插接孔21内部以后，用手按压按帽，第一弹簧23被压缩，插闩24插入到插接板19的板孔20内，将插接板19固定在插接孔21内部，插闩24贯穿板孔20插入到侧孔22的内底部以后，插闩24的内端倾斜板25在第二弹簧26的作用下卡在底孔的侧壁，进而实现上支板17与下支板18的卡紧固定。需要打开时，用手按压辅助帽，第三弹簧28被压缩，辅助杆27的内端挤压倾斜板25使第二弹簧26压缩，进而使倾斜板25不再卡接底孔侧壁，此时在第一弹簧23恢复力的作用下，插闩24向外移动从板孔20中抽出，此时，用手可轻松将上支板17与下支板18分离。

为了更好的效果，所述上卡体1的上端固定设有绝缘部29，所述绝缘部29的上表面固定设有手提环30，且所述手提环30为绝缘材质制成；在挪移盒体3时，握持手提环30便于将盒体3进行转移。

为了更好的效果，所述上卡体1的左端固定连接有多个向外延伸的导电上左支条31，上卡体1的右端固定连接有多个向外延伸的导电上右支条32；所述下卡体2的左端固定连接有多个向外延伸的导电下左支条33，下卡体2的右端固定连接有多个向外延伸的导电下右支条34；所述上左支条31、上右支条32、下左支条33和下右支条34均为三个，且分别沿着其相对应的上卡体1或下卡体2的端部弧形等间距排布设置；通过在上卡体1和下卡体2的两端设置多个支条，支条用于扩大接收电流的面积，以使监测装置监测的电缆范围更广。使用时，若上卡体1与下卡体2外侧左右两方的电缆发生绝缘缺陷漏电，漏出的电流可被支条接收，再传递给上卡体1或下卡体2，实现大范围监测。

为了更好的效果，所述插接板19为长方体状，所述板孔20为矩形状；所述固定杆10包括第一杆、第二杆和第三杆，且所述第一杆、第二杆和第三杆与圆环9的连接点相互连线后呈等边三角形，所述第一杆的一端与圆环9固定连接，其另一端与盒体3的内顶壁固定连接，所述第二杆和第三杆的一端与圆环9固定连接，第二杆和第三杆的另一端均与所述竖板8固定连接。所述上卡体1的内壁固定设有若干等间距排布的凸条35，凸条35用于增大上卡体1与电缆外部的摩擦力，使上卡体1与下卡体2固定的更牢稳。

本实施例通过在盒体3内设置圆环9并在圆环9外周缠绕设置线圈11，根据电磁效应原理，利用电缆自身绝缘缺陷漏出的电流，并将此电流引导流入至线圈11，电流流入到线圈11电生磁，进而产生磁力，进而带动转轴6和指针7旋转；盒体3内无需设置电源及电控元件，根据电磁效应原理和简单机械零部件的组合，结构设计巧妙，原配件少，降低生产成本。通过上卡体1与下卡体2的设置，便于将盒体3固定卡接在电缆的外部。通过将上卡体1与下卡体2的前侧边通过连接组件连接，当遇到粗细规格不同的电缆时，可通过连接组件调节上卡体1与下卡体2之间的口径，进而实现卡接固定不同粗细的电缆，增大适用性。通过将上卡体1与下卡体2的后侧边通过卡扣组件连接，卡扣组件代替目前常用的螺栓固定方式，实现上卡体1与下卡体2的后侧边自动卡紧固定，省去转动螺栓紧固的过程，节省时间，提高效率。通过在盒体3的外部设置环罩4，并在环罩4内设置指针7和橡胶卡凸5，运维人员根据指针7卡接在不同位置的橡胶卡凸5上可快速的判断出电缆外护套是否存在绝缘缺陷，可使运维人员一目了然的得出电缆是否存在绝缘缺陷的结论，大大提高工作效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。