一种电缆线路故障排查及自破装置

技术领域

本发明涉及10kV配网电力电缆技术领域，尤其是涉及一种电缆线路故障排查及自破装置。

背景技术

随着城市发展整体美观性布局的要求，电缆代替架空导线越来越多地运用到生产生活的各个领域。在实际运行中，电缆的可靠性远远高于架空线路，但是电缆线路一旦发生故障则非常难以查找，当电缆发生故障后，通常故障点位于中间头部位，对于一些高阻接地故障往往难以从外观鉴别，同时在检修需要将电缆切断时往往具有很高的风险。

因此，实有必要设计一种电缆线路故障排查及自破装置，以克服上述问题。

发明内容

为了避免上述问题，提供了一种电缆线路故障排查及自破装置，结构简洁，操作便捷，能实时检测电缆并排查故障，且能在电缆出现故障后破坏电缆绝缘层外皮，避免人工拆除或人工外破所带来的风险和隐患，保证施工人员的人身安全。

本发明提供的一种电缆线路故障排查及自破装置，包括：壳体、安装壳、故障排查机构和自破机构；

壳体包覆在电缆本体上，安装壳设置在壳体上；

故障排查机构包括控制模块、温度传感器、超声波传感器、烟雾传感器和通信模块，控制模块安装在安装壳上，控制模块控制连接温度传感器、超声波传感器、烟雾传感器和通信模块；

自破机构包括气瓶、储气罐、出气阀、出气筒、活塞、射针和制动组件，气瓶出气端与储气罐进气端连接，出气阀与储气罐出气端连接，出气筒安装在出气阀的出气端，且出气筒出口朝向电缆的安装在安装壳上，活塞沿出气筒活动安装在出气筒内，射针固定在活塞朝向电缆的一端，壳体及安装壳上均设有容射针通过的通孔，制动组件包括电磁铁和制动块，电磁铁安装在出气筒上，出气筒内壁设有安装槽，制动块活动安装在安装槽内且与电磁铁对应设置，活塞上设有容制动块伸入的通槽且与安装槽对应，当电磁铁未通电时，制动块同时位于安装槽和通槽内，当电磁铁通电时，对制动块有吸力并驱动制动块脱离通槽进入安装槽内。

优选地，活塞远离出气筒出口方向的一端设有凸台，通槽设置在凸台上。

优选地，制动块伸入通槽的一端设有密封圈。

优选地，通槽内设有限位柱，限位柱中部设有连通槽，出气筒上设有气孔且位于安装槽靠近出气筒出口的一侧，当活塞朝出气筒出口方向移动，连通槽与气孔连通。

优选地，储气罐内填充二氧化碳。

优选地，活塞上设有三个射针，且呈等边三角形分布。

优选地，壳体密封包覆在电缆本体上。

优选地，安装壳上设有为故障排查机构和自破机构供电的储能模块。

优选地，储气罐的进气端和出气端均设有单向阀。

优选地，控制模块控制连接电磁铁和出气阀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该故障排查及自破装置结构简洁，操作便捷，能实时检测电缆并排查故障，且能在电缆出现故障后破坏电缆绝缘层外皮，避免人工拆除或人工外破所带来的风险和隐患，保证施工人员的人身安全。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的电缆线路故障排查及自破装置的结构示意图；

图2为本发明一优选实施例的电缆线路故障排查及自破装置的部分结构示意图；

图3为本发明一优选实施例的自破机构的结构示意图；

图4为本发明一优选实施例的自破机构的部分结构示意图；

图5为本发明一优选实施例的制动组件的结构示意图；

图6为本发明一优选实施例的制动组件的侧视图；

图7为本发明一优选实施例的射针工作的结构示意图；

附图标号说明：

1、电缆本体，

2、壳体，

3、安装壳，

4、故障排查机构，41、控制模块，42、温度传感器，43、超声波传感器，44、烟雾传感器，45、通信模块，46、储能模块，

5、自破机构，51、气瓶，52、储气罐，53、出气阀，54、出气筒，541、安装槽，542、气孔，55、活塞，551、通槽，552、凸台，56、射针，57、制动组件，571、电磁铁，572、制动块，573、密封圈，58、限位柱，581、连通槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图7所示，本实施例提供的一种电缆线路故障排查及自破装置，包括：壳体2、安装壳3、故障排查机构4和自破机构5。

其中，壳体2包覆在电缆本体1上，安装壳3设置在壳体2上；壳体2通过密封圈573密封包覆在电缆本体1上，安装壳3与壳体2一体成型，结构稳固，能够防止爆炸后产生的碎屑伤及其他电缆，同时能避免壳体2内进入雨水，进而防止发生漏电伤害事故。

如图1至图2所示，故障排查机构4包括控制模块41、温度传感器42、超声波传感器43、烟雾传感器44和通信模块45，控制模块41安装在安装壳3上，控制模块41控制连接温度传感器42、超声波传感器43、烟雾传感器44和通信模块45。实际使用时，对电路发生故障时产生的超声波进行检测，为了保证报警信息的准确性和及时性，同时对内部的温度进行同步监测，根据内部情况判断是否需要启动自破机构5，遥控进行自破后，爆炸时也会使得壳体2内温度上升以及产生烟雾等，此时控制模块41可以将几种不同的报警信息以及位置提供的定位信息通过通信模块45发送给工作人员，从而提高监测过程的可靠性和准确性，使得工作人员能够在安全的情况下及时的做出应急处理。

同时，在储气罐52的进气端和出气端均设有单向阀，气瓶51出气端设有单向阀，能保证气体的流向，确保储气罐52内的气压能有足够的推力推动活塞55将射针56射入并破坏电缆。

如图1至图7所示，自破机构5包括气瓶51、储气罐52、出气阀53、出气筒54、活塞55、射针56和制动组件57。其中，气瓶51出气端与储气罐52进气端连接，出气阀53与储气罐52出气端连接，出气筒54安装在出气阀53的出气端，且出气筒54出口朝向电缆的安装在安装壳3上，活塞55沿出气筒54活动安装在出气筒54内，射针56固定在活塞55朝向电缆的一端，壳体2及安装壳3上均设有容射针56通过的通孔，制动组件57包括电磁铁571和制动块572，电磁铁571安装在出气筒54上，出气筒54内壁设有安装槽541，制动块572活动安装在安装槽541内且与电磁铁571对应设置，活塞55上设有容制动块572伸入的通槽551且与安装槽541对应。

当电磁铁571未通电时，制动块572同时位于安装槽541和通槽551内，当电磁铁571通电时，对制动块572有吸力并驱动制动块572脱离通槽551进入安装槽541内，这时若是启动出气阀53，储气罐52内的压缩气体通过出气阀53进入出气筒54，对活塞55有向电缆方向的推力，活塞55向出气筒54出口方向移动，射针56在推力作用下射入电缆，破坏电缆本体1绝缘层。

为了更好限制卡住活塞55且能高效地刺破电缆，活塞55远离出气筒54出口方向的一端设有凸台552，通槽551设置在凸台552上，且制动块572伸入通槽551的一端设有密封圈573；在通槽551内设有限位柱58，限位柱58能限制定位活塞55的位置，能更好的起到插销的功能，将活塞55限制卡在出气筒54内。同时，在限位柱58中部设有连通槽581，出气筒54上设有气孔542且位于安装槽541靠近出气筒54出口的一侧，当活塞55朝出气筒54出口方向移动，射针56射入破坏电缆，连通槽581与气孔542连通，气体通过连通槽581和气孔542溢出包裹电缆，本实施例中，气体采用二氧化碳为动力，且在作用完成后释放到壳体2之中，起到爆炸后灭火的作用。

活塞55上射针56个数可根据实际情况选择安装，能达到破坏电缆芯外的绝缘层的目的即可。本实施例中，活塞55上设有三个射针56，且呈等边三角形分布，形均匀分布在活塞55下部，活塞55在工作之前就通过制动组件57限制定位在出气筒54内，在安装壳3和壳体2上提前开设好通孔，并与射针56一一对应，保证在射针56作用时可以插进电缆线内，确保作用的准确性和可靠性。

同时，安装壳3上设有为故障排查机构4和自破机构5供电的储能模块46，保证故障排程及对电缆的自破作业能正常进行，且该储能模块46可与外部电源连接为其充电，或者设置太阳能供电模块为其供电；且为了更好的控制自破机构5，控制模块41控制连接电磁铁571和出气阀53，控制模块41可控制储能模块46或者外部电源是否给电磁铁571通电、电磁阀的启动以及出气阀53的开关，即控制模块41能控制自破装置是否启动，且通过通信模块45，可远程调整和控制控制模块41的监控和控制，通过远程可直接控制启动自破机构5，完成对电缆的破坏，简单便捷，不需要工人在高危状态下去检修和破坏电缆，大大减少检修安全隐患。

正常使用时，若电缆出现故障，故障排查机构4的温度传感器42、超声波传感器43及烟雾传感器44对其进行检测，检查出异常后将信息传给控制模块41，控制模块41报警或通过通信模块45将信息发送出去；同时，控制模块41可控制启动出气阀53，通过压缩二氧化碳的推力将射针56射入电缆，破坏其绝缘层，且二氧化碳气体释放在壳体2内，包裹电缆，起到防爆灭火的作用。

需要用射针56对电缆本体1进行穿刺的作用在于：现场操作需要切断10kV电缆时，由于电缆管道类电缆线路众多，10kV电缆传输的是高电压，由于现场会存在各种状况，极有可能导致切割的电缆并没有停电，如果直接切断运行中的电缆，会导致电弧放电，电弧放电会引发电击造成施工人员的人身伤害；因此，在本装置中会使用遥控防护手段，先讲射针56射入电缆本体1，使电缆人为造成接地或者短路来确保安全。其中，射针56为金属导体，10kV电缆传输的是高压电流，通过射针56射入电缆本体1刺破电缆芯外的绝缘层，可以排除电荷；同时，电缆的绝缘外皮和导体可能带有静电或电荷，在切断前，射入射针56可以帮助释放这些电荷，减少电击的风险。

该故障排查及自破装置结构简洁，操作便捷，能实时检测电缆并排查故障，且能在电缆出现故障后破坏电缆绝缘层外皮，避免人工拆除或人工外破所带来的风险和隐患，保证施工人员的人身安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。