一种原位在线的电缆测湿装置的制作方法

1.本实用新型属于电缆防护设备技术领域，具体涉及一种原位在线的电缆测湿装置。


背景技术：

2.随着城市电网建设的发展，电缆线路的运行可靠性成为城市供电可靠性的重要组成部分。由于施工操作不当、运行环境、外力破环等原因，会造成电缆进水或者渗水。此外，大型电网的电缆接头数量繁多、种类多样，接头的结构与材料的具有差异，电缆因热胀冷缩所形成的呼吸效应，更容易造成水分进入电缆接头。因此，防止电缆线路进水或渗水，保护电缆安全运行已成为本领域的研究热点。
3.目前，普遍采用的电缆缺陷检测方法包括局部放电法、介质损耗法、震荡波法、时域反射法等，通过反射信号判断电缆在某些方面是否存在缺陷，但都不能定位和定量识别电缆中的水分。如何实现各种电缆及电缆接头的原位、在线测湿效果，以及保证良好的准确性，一直是本领域技术人员面临的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种原位在线的电缆测湿装置，包括预埋在电缆内部的电缆端单元和电缆外部的测试终端，所述电缆端单元通过信号传输线与测试终端连接，用于将测试信号在电缆端单元和测试终端之间传递；所述电缆端单元包括依次连接的湿度感知件、信号传输线；所述测试终端用于发出、接收和分析处理光信号，根据信号传输线输入的信号计算湿度感知件检测到的湿度或水分含量。
5.可选的，所述湿度感知件预埋在需要测湿的电缆内部。
6.可选的，所述湿度感知件包括湿感材料及其外部的保护壳体，所述湿感材料填充在保护壳体内部，并且湿感材料与保护壳体之间留有缝隙，为湿感材料遇湿膨胀时预留出空间。
7.可选的，所述信号传输线包括至少一根入射光缆和一根反射光缆，入射光缆用于输入由所述测试终端发出的测试光信号，反射光缆用于输出由所述湿感材料反射的光信号；所述入射光缆和反射光缆的一端均接入所述湿度感知件的保护壳体内部，另一端均连接所述测试终端。
8.进一步可选的，所述信号传输线包括两根入射光缆和一根反射光缆，所述两根入射光缆分别用于输入测试终端发出的两种测试光信号。
9.可选的，所述信号传输线的入射光缆和反射光缆连接测试终端的一端分别设有电插头。
10.可选的，所述测湿装置还包括线路保护盒，所述线路保护盒包括盒体和盒体侧面的盒盖，且靠近湿度感知件的一端设有通孔，所述通孔用于信号传输线穿入线路保护盒，所述盒盖用于取用信号传输线。
11.进一步可选的，所述线路保护盒固定在电缆上，优选固定在电缆的防护套层的外部，便于取用信号传输线。
12.可选的，所述测试终端包括光信号发射装置、光信号接收装置和分析中枢，所述光信号发射装置连接入射光缆的电接头；所述光信号接收装置连接反射光缆的电接头，负责接收湿感材料反射回来的光信号，并将该光信号传输至所述分析中枢；所述分析中枢包括集成电路板，具有分析入射光缆和反射光缆的光信号的功能。
13.可选的，所述测湿装置还包括物联网终端，物联网终端通讯连接所述测试终端，用于远程控制所述测湿装置。
14.本实用新型所述的电缆测湿装置，具有有益效果：(1)所述湿度感知件预埋在电缆的内部，能够实现原位测湿；(2)所述信号传输线连接湿度感知件和测试终端，能够实时在线测量电缆内部的湿度。
附图说明
15.图1为所述原位在线的电缆测湿装置的结构示意图(1)。
16.图2为所述原位在线的电缆测湿装置的结构示意图(2)。
17.附图中，1
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湿度感知件，101
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湿感材料，102
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保护壳体，2
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信号传输线，201
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入射光缆，202
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反射光缆，203
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电接头，3
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线路保护盒，301
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盒体，302
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通孔，4
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测试终端，5
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手机终端，6
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电缆，601
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防护套层。
具体实施方式
18.本实施例提供一种原位在线的电缆测湿装置，如图1
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2所示，包括预埋在电缆6内部的电缆端单元和电缆6外部的测试终端4，所述电缆端单元通过信号传输线2与测试终端4连接，用于将测试信号在电缆端单元和测试终端4之间传递；所述电缆端单元包括依次连接的湿度感知件1、信号传输线2；所述测试终端4用于发出、接收和分析处理光信号，根据信号传输线2输入的信号计算湿度感知件1检测到的湿度或水分含量。
19.可选的，所述湿度感知件1预埋在需要测湿的电缆6内部，优选的，预埋在电缆接头的位置，由于整体电缆对于潮湿环境的薄弱环节是电缆接头部分，电缆接头是大部分电缆线路的水分进入或渗入的源头，因此，电缆接头位置的湿度，对于整体电缆内部的湿度是具有代表性的。
20.可选的，所述湿度感知件1包括湿感材料101及其外部的保护壳体102，所述湿感材料101填充在保护壳体102内部，并且湿感材料101与保护壳体102之间留有缝隙，为湿感材料101遇湿膨胀时预留出空间。
21.可选的，为了固定湿感材料101，所述保护壳体102的内部设有若干个固定杆，所述固定杆贯穿所述湿感材料101，起到固定支撑湿感材料101的作用。
22.可选的，所述湿感材料101也可以通过胶黏剂粘接在保护壳体102内部。
23.可选的，所述信号传输线2包括至少一根入射光缆201和一根反射光缆202，入射光缆201用于输入由所述测试终端4发出的测试光信号，反射光缆202用于输出由所述湿感材料101反射的光信号；所述入射光缆201和反射光缆202的一端均接入所述湿度感知件1的保护壳体102内部，另一端均连接所述测试终端4。
24.上述光缆采用的光纤参数为波段200
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2900nm。
25.进一步可选的，所述信号传输线2包括两根入射光缆201和一根反射光缆202，所述两根入射光缆201分别用于输入测试终端4发出的两种测试光信号。
26.可选的，所述信号传输线2的入射光缆201和反射光缆202连接测试终端4的一端分别设有电插头203，便于快速连接或断开信号传输线2与测试终端4的连接。
27.可选的，所述测湿装置还包括线路保护盒3，所述线路保护盒3包括盒体301和盒体侧面的盒盖，且靠近湿度感知件1的一端设有通孔302，所述通孔302用于信号传输线2穿入线路保护盒3，所述盒盖用于取用信号传输线2。
28.可选的，所述线路保护盒3设置在所述湿度感知件1与测试终端4之间的信号传输线2上，用于保护信号传输线2的电插头203；所述线路保护盒3的内部还能容纳所述信号传输线2的一部分，尤其是信号传输线2过长时，线路保护盒3容纳多余的信号传输线2，或者暂时无需测湿，即信号传输线2暂时无需连接所述测试终端4时，信号传输线2卷曲后收纳进入线路保护盒3。
29.进一步可选的，所述线路保护盒3固定在电缆6上，优选固定在电缆6的防护套层601的外部，便于取用信号传输线2。线路保护盒3可采用胶黏或绑扎的方式固定在电缆6上。
30.作为一个具体实施方式，所述湿度感知件1埋设在电缆接头的位置，信号传输线2的一端连接湿度感知件1，另一端沿着电缆6铺设；线路保护盒3设在电缆的终止端或起始端，信号传输线2的另一端穿出电缆的防护套层601，并从线路保护盒3的通孔302穿入盒体内部；无需测湿时，信号传输线2及其电插头203收纳在线路保护盒3内部；需要测湿时，打开盒盖，将信号传输线的电插头203连接在所述测试终端4上，进行测湿。
31.可选的，所述测试终端4包括光信号发射装置、光信号接收装置和分析中枢，所述光信号发射装置连接入射光缆201的电接头，负责发射特定波长的光线，所述特定波长的光线根据所述湿感材料101的材质而定，选择湿感材料101反应灵敏的波长的光线；所述光信号接收装置连接反射光缆202的电接头，负责接收湿感材料101反射回来的光信号，并将该光信号传输至所述分析中枢；所述分析中枢包括集成电路板，具有分析入射光缆201和反射光缆202的光信号的功能，根据入射光缆和反射光缆的光信号的差异判断湿感材料101的吸湿情况，再结合湿感材料101的材质特性，计算所述湿感材料101的吸湿量，进而判断所述湿度感知件1位置的电缆的潮湿情况。
32.可选的，所述湿感材料101选自丙烯酸类、丙烯酸改性类、聚乙烯醇类、聚丙烯酸钠类、纤维素类、壳聚糖类或以上材料的复合材料中的一种或两种以上的组合。
33.可选的，所述测湿装置还包括物联网终端，物联网终端通讯连接所述测试终端4，用于远程控制所述测湿装置4，例如手机终端5。
34.湿感材料所吸收的水分量具体计算如下：
35.某种波长的红外光以一定光强照射湿感材料，其吸光度a，根据下式计算得到：
[0036][0037]
其中，a为湿感材料对红外光的吸光度，i
入
为入射光强度，i
反
为反射光强度。
[0038]
绘制湿度
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吸光度的标准曲线是通过包括以下步骤的方法得到的：在恒温恒湿的测试箱中，在不同湿度下测试湿感材料对于红外光的吸光度，以吸光度对恒温恒湿箱中设
定的湿度作图，得具有线性关系的曲线以及线性关系公式。使用时通过测试红外光的入射光和反射光强度，计算湿感材料的吸光度，根据所述线性关系即可计算得到湿感材料所处环境的湿度。