高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理装置及方法与流程

1.本发明属于高电压电缆充油终端发热故障处理技术领域，尤其涉及高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理装置及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.随着城市地下变电站、地下电网以及海底电缆的不断发展，应用高电压、大电流电缆的电压等级越来越高，必须使用高电压电缆充油终端，而高电压电缆充油终端作为高电压电缆的一个重要组成部分，主要起着保护和支撑高电压电缆连接、过渡和转换的作用，其制造和安装要求高，并为全密闭安装带高压电和大电流运行，特别是其终端出线须与变电站内、外的各种裸金属导线接头或线夹连接，由于外露裸金属材料长期暴露在户外环境中，在高电压、强磁场以及周围大气环境的腐蚀作用下，充油终端出线连接头可能会发生紧固螺栓松动或接触表面氧化锈蚀等情况，此时在紧固件松动点处，或接触锈蚀面处的接触电阻将增大，引发异常发热现象，如不能及时处理，将恶性循环，导致发热温度加剧升高，最终造成出线连接头烧断、充油终端烧毁的恶性事故，严重危急周围人员的人身安全和电网的安全运行。
4.传统处理高电压电缆充油终端出线连接头发热缺陷的方式主要有以下两种，第一种方式：需先将整条高压电缆间隔全部停电，并转检修状态后，由专业检修人员拆卸下发热连接头，进行除锈、打磨处理或更换，再进行紧固螺栓等处理，通过进行直流电阻试验合格后，才能恢复设备送电。第二种方式：不停电状态下派带电班专业人员携带专业设备和工器具，带电进行发热连接头的表面除锈、清理和紧固螺栓处理。
5.以上第一种方式，停电会给企业和生活用电带来许多不利影响，且还造成电力部门的电能损失和人员维护检修的费用等直接经济损失，再者，连接头接触面的薄镀银层经打磨后损伤，已无法恢复原先优异的导电性能；第二种方式虽然可不停电处理，但前期准备工作以及专业带电人员操作、专业带电工器具使用等有很高的技术要求和工艺条件，并存在一定风险和工作人员劳动强度大等缺点，而且如果是两连接头接触面之间的腐蚀和损坏造成的发热缺陷，还是须停电才能处理。


技术实现要素：

6.为克服上述现有技术的不足，本发明提供了高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理装置，当高电压电缆充油终端出线接头发生严重过热故障时，能便捷快速进行带电处理。
7.为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
8.第一方面，公开了高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理装置，包括：
9.控制器、绝缘操作杆以及安装在绝缘操作杆上的可拆卸部件，所述可拆卸部件包
括涂胶装置，所述控制器用于控制涂胶装置在电压电缆充油终端出线接头过热点涂敷导电介质，以形成旁通导电胶搭桥。
10.进一步的技术方案，所述涂胶装置包括模具及导电胶挤压装置，所述模具为积木式可调模具，是由若干绝缘材料板拼装的盒状装置；
11.所述导电胶挤压装置用于将导电胶挤出并涂敷在高电压电缆充油终端出线接头过热点处。
12.进一步的技术方案，所述积木式可调模具内还安装有加热板，用于加热进入模具内的导电胶。
13.优选的，所述导电胶为导电银胶。
14.进一步的技术方案，所述模具及导电胶挤压装置分别可拆卸的安装至绝缘操作杆上。
15.进一步的技术方案，所述绝缘操作杆一端为弯折部，在弯折部处安装涂胶装置。
16.进一步的技术方案，所述可拆卸部件还包括除锈清洗喷罐和/或红外探头，所述除锈清洗喷罐和红外探头分别可拆卸安装至绝缘操作杆上。
17.进一步的技术方案，所述绝缘操作杆下部手柄内安装有控制器，手柄外部安装有遥控开关和/或报警器。
18.进一步的技术方案，所述红外探头，用于对变电站高电压电缆充油终端出线接头发热情况进行监测，将监测图像发送至控制器。
19.进一步的技术方案，所述控制器电性连接于模具、导电胶挤压装置和除锈清洗喷罐，通过遥控开关分别对发热的高电压电缆充油终端出线接头进行除锈清洗，以及调整积木式可调模具和挤压导电银胶的控制。
20.第二方面，公开了高电压电缆充油终端高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理方法，包括：
21.将积木式可调模具安装在高电压电缆充油终端出线接头的发热点位置处，使积木式可调模具与高电压电缆充油终端出线接头位置形成一个空间；
22.在上述空间内充填导电胶；
23.待导电胶固化后在高电压电缆充油终端发热点处形成旁通导电胶搭桥。
24.进一步的技术方案，将积木式可调模具安装在高电压电缆充油终端出线接头的发热点位置处之前还包括：
25.检测变电站高压电缆充油终端出线接头发热温度；
26.当发热温度达到设置值时，对出线接头的发热点位置进行带电喷吹除锈清洗剂；
27.等待除锈清洗剂挥发干燥。
28.进一步的技术方案，充填导电胶之后，对充填后导电胶的进行加热固化。
29.以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
30.本发明在不停电的情况下，通过工作人员在地面上的绝缘杆操作和遥控控制，将高导电银胶均匀按一定长度和高度堆积，并强力粘结在发热点周围空间处，形成牢固的旁通导电银胶搭桥，将原先流过发热点处的电流分流出大部分从新均匀堆积的导电银胶桥通过，可以极大减少发热段的接触电阻，使发热点温度大幅下降，从而达到带电应急消除充油终端出线接头过热缺陷的目的。
31.本发明红外可视探头安装于绝缘操作杆顶部，通过无线传输图像至地面操作人员，以便于可视化应急处理操作的进行，保证发热点处的精准操作。积木式可调模具、电动银胶挤压器和除锈清洗喷罐，能分别按预先设置的程序被遥控实现对发热的充油终端出线接头除锈清洗、调整积木式可调模具和挤压导电银胶等的控制，以便在发热点处精准的形成旁通导电银胶搭桥。
32.本发明的除锈清洗喷罐、积木式可调模具以及电动银胶挤压器的驱动机构均为自带高聚能锂电池的微型遥控电机，采用遥控方式控制，便于操作。
33.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
34.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
35.图1为变电站高电压电缆充油终端出线接头过热缺陷的带电处理装置现场运用工作图；
36.图2a、图2b、图2c为积木式可调模具结构图；
37.图3a、图3b、图3c、图3d为银胶牙膏、电动银胶挤压器图；
38.图4绝缘操作杆安装积木式可调模具图；
39.图5绝缘操作杆安装电动银胶挤压器图；
40.图6a、6b、6c为高电压电缆充油终端出线接头安装积木式可调模具图；
41.图7a、7b为电动银胶挤压器对积木式可调模具与高电压电缆充油终端出线接头围成的空间充注高导电银胶过程图；
42.图8变电站高电压电缆充油终端安装图；
43.图9变电站高电压电缆充油终端内部结构图；
44.图10为变电站高电压电缆充油终端出线接头过热缺陷的带电处理装置控制原理方框图。
45.图示：1
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高电压电缆充油终端；2
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高电压电缆充油终端出线接头；3
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高压连接导线；4
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微型红外可视探头；5
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除锈清洗喷罐；6
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绝缘操作杆；7
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遥控开关；8
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报警器；9
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红外可视显示器；10
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高电压绝缘电缆；11
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高电压电缆充油终端安装支架；12
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积木式可调模具；13
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加热器；14
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柔性推拉围板；15
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牙膏式银胶盒；16
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银胶；17
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银胶牙膏密封帽；18
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电动银胶挤压器；19
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绝缘油；20
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导电杆；21
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高强绝缘外套；22
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应力锥；23
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绝缘包带；24
‑
绝缘支撑件。
具体实施方式
46.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
47.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
48.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.实施例一
50.参见附图1所述，变电站的高电压电缆充油终端1通过高电压电缆充油终端出线接头2与站内外其它电力高压设备或高压连接导线3进行连接，以达到高效输送电能的目的。
51.参见图8、9所示，高电压电缆充油终端1包括有：高强度绝缘外套21、高电压绝缘电缆10、绝缘油19、绝缘包带23、应力锥22、导电杆20、绝缘支撑件24等；高电压电缆充油终端出线接头2和线夹有多种规格和形状，以适应与变电站内、外不同形式的电力高压设备或电力高压导线接头进行连接，变电站的高电压电缆充油终端1安装在高电压电缆充油终端安装支架11上。
52.为了实现对高电压电缆充油终端出线接头过热进行现场处理，本实施例公开了高电压电缆充油终端高电压电缆充油终端出线接头过热带电处理装置，包括：
53.控制器、绝缘操作杆以及安装在绝缘操作杆上的可拆卸部件，可拆卸部件包括涂胶装置，所述控制器用于控制涂胶装置在高电压电缆充油终端出线接头过热点涂敷导电介质，以形成旁通导电胶搭桥。
54.具体的，涂胶装置包括模具及导电胶挤压装置，所述模具为积木式可调模具12，是由若干绝缘材料板拼装的盒状装置；
55.导电胶挤压装置用于将导电胶挤出并涂敷在高电压电缆充油终端高电压电缆充油终端出线接头过热点处，在一实施例子中，导电胶挤压装置如电动银胶挤压器18。
56.此处，导电胶包括但不限于导电银胶，也可以是其他具有导电性能的胶。
57.参见附图2a
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图2c所示，在该具体实施例子中，积木式可调模具12是由若干绝缘材料板拼装的长方形盒状装置，能根据不同高电压电缆充油终端出线接头2的规格和尺寸进行预先调整拼装，积木式可调模具内还安装有加热器13，用于加热进入模具内的导电银胶16，使之能快速加热固化，积木式可调模具12的一端面安装有可遥控的柔性推拉围板14，另外三端面为固定板，通过柔性推拉围板14的拉伸，与另外三端面固定板围成一个空间，以适应电动银胶挤压器18从牙膏式银胶盒15所挤压出的银胶16，进而在高电压电缆充油终端出线接头2周围空间形成银胶旁通搭桥，积木式可调模具12由自带的高效聚能锂电池提供工作电源。
58.上述柔性推拉围板14打开时方便积木式可调模具12安装在发热点位置，再通过关闭柔性推拉围板14形成一个空间。
59.在该具体实施例子中，附图3a
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图3d所示，导电的银胶16盛装在牙膏式银胶盒15内，为一次性产品，以保证密封性和方便携带。牙膏式银胶盒15旋下银胶牙膏密封帽17后可装入电动银胶挤压器18内，遥控开动电动银胶挤压器18，就能将银胶牙膏内银胶挤压出，电动银胶挤压器电源由自带的高效聚能锂电池提供。
60.如图4、5所示，上述带电处理装置模具及导电胶挤压装置均分别单独安装至绝缘操作杆6上。
61.为了更好的安装可拆卸部件，所述绝缘操作杆一端为弯折部，方便操作。
62.在绝缘操作杆顶部安装有微型红外探头，在弯折部处可以安装除锈清洗喷罐，也可以安装涂覆银胶装置。
63.带电处理装置还包括除锈清洗喷罐5及红外探头，均分别单独安装至绝缘操作杆6
上。可选地，红外探头为微型红外可视探头4。
64.为了实现对变电站高电压电缆充油终端出线接头2发热情况进行监测，微型红外可视探头4安装于绝缘操作杆6顶部，可以对变电站高电压电缆充油终端出线接头2发热情况进行监测，当发现异常发热情况时通过微型报警器8报警，同时可将发热图像无线传输至地面，以便于可视化应急处理操作的进行，保证发热点处的精准操作，遥控电动银胶挤压器18能使导电银胶准确挤进至积木式可调模具12内，形成牢固的旁通电流搭桥。
65.上述除锈清洗喷罐的喷嘴带微型遥控电磁阀，绝缘操作杆6为可伸缩并能手动折弯一定角度的具有一定刚性和柔韧性绝缘材料制成，除锈清洗喷罐、积木式可调模具以及电动银胶挤压器均可分别单独安装至绝缘操作杆6上。
66.参见附图10所示，为了实现上述设备的具体控制功能，控制器存储有：设置的出线接头过热缺陷上限温度值，积木式可调模具、电动银胶挤压器、除锈清洗喷罐的控制程序等，控制器的输出端分别隔空电性连接于：积木式可调模具、电动银胶挤压器和除锈清洗喷罐，能分别按预先设置的程序进行遥控，实现对发热的充油终端出线接头除锈清洗、调整积木式可调模具和挤压导电银胶等的控制，以便在发热点处精准的形成旁通导电银胶搭桥。
67.控制器与其他部件通信时，数据信号通过无线连接实现通信。
68.绝缘操作杆6下部手柄内安装有控制器，控制器分别与遥控开关和微型报警器电连接，手柄外部安装有遥控开关7和微型报警器，遥控开关7用于遥控除锈清洗喷罐5、积木式可调模具12以及电动银胶挤压器18，遥控开关7为绝缘操作杆6手柄上遥控开关人工按键操作，除锈清洗喷罐5、积木式可调模具12以及电动银胶挤压器18的驱动机构均采用微型电机，积木式可调模具的柔性推拉围板由微型电机进行伸缩，遥控开关、微型报警器、微型电机均采用微型自带聚能锂电池提供动力，微型电机由遥控开关控制，微型报警器8用于当微型红外可视探头4监测到高电压电缆充油终端出线接头2发热温度达到设置值时发出报警声，以提醒工作人员尽快采取应急处理装置进行操作。
69.本发明能够针对不同充油终端出线连接头，运用处理装置中的可调模具和牙膏式导电银胶盒以及电动银胶挤压器，能在不停电的情况下，通过工作人员在地面上的绝缘杆操作和遥控控制，将高导电银胶均匀按一定长度和高度堆积，并强力粘结在发热点周围空间处，形成牢固的旁通导电银胶搭桥，将原先流过发热点处的电流分流出大部分从上述形成的均匀堆积的导电银胶桥通过，可以极大减少发热段的接触电阻，使发热点温度大幅下降，从而达到带电应急消除充油终端出线接头过热缺陷的目的。
70.实施例二
71.本实施例的目的是提供一种变电站高电压电缆充油终端高电压电缆充油终端出线接头过热缺陷的带电处理方法具体工作过程如下：
72.1)通过安装在绝缘杆上部的微型红外测温可视探头4检测变电站高电压电缆充油终端出线接头2发热温度；当检测到变电站高电压电缆充油终端出线接头2发热温度达到设置值时，微型报警器8发出报警声，提醒工作人员准备进行应急处理；
73.调整微型红外测温可视探头4准确找到以上设备发热点位置，通过微型红外测温可视探头4将信号无线传输至地面工作人员手持的红外可视显示器9上进行观察；
74.2)先将除锈清洗喷罐5安装在绝缘操作杆6上部，并根据发热点位置，调整绝缘操作杆6的适合高度、折弯度和方向，通过遥控开关7控制，对高电压电缆充油终端出线接头2
的发热点位置进行等电位喷吹除锈清洗剂，除锈清洗剂不仅能对出高电压电缆充油终端出线接头2的表面进行除锈清洗，而且能渗透进发热接触面的缝隙，对发热接触面内部进行渗透清理；
75.3)除锈清洗完成后，取下安装在绝缘操作杆6上部的除锈清洗喷罐5，更换成积木式可调模具12，并根据高电压电缆充油终端出线接头2的规格和形状调整积木式可调模具12；
76.4)待除锈清洗剂快速挥发干燥后，用绝缘操作杆6将已调整好的积木式可调模具12，通过绝缘操作杆6下部手柄处的遥控开关7，将积木式可调模具12安装在发热点位置的适合处，安装过程中，可调整绝缘操作杆6高度、折弯度和方向，以获得最佳位置；
77.5)积木式可调模具12安装好后，遥控拉出柔性推拉围板14，使积木式可调模具12与发热点位置形成一个空间，以利于导电银胶16的充填，参见附图6a
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图6c所示；
78.6)将旋下密封帽17后的牙膏式银胶盒15装进电动银胶挤压器电动银胶挤压器18内，参见附图7a
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图7b所示；
79.7)从绝缘操作杆6取下积木式可调模具12，再将内含牙膏式银胶盒15的电动银胶挤压器18安装至绝缘操作杆6的上部；
80.8)通过绝缘操作杆下部手柄处的遥控开关7，进行遥控操作电动银胶挤压器18(由微型电机驱动挤压块进行挤压)，将牙膏式银胶盒15内的导电银胶16挤压进积木式可调模具12内，并充满；
81.9)积木式可调模具12内同时开启加热器13，对可调模具12内的导电银胶16进行加热固化；
82.10)随着可调模具12内导电银胶16的逐渐固化，在发热点处形成高电压大电流的旁通搭桥，分流了大部分电流，使发热处的电阻快速下降，发热温度随之迅速降低；
83.11)当安装于绝缘操作杆顶端的微型红外测温可视探头4检测到发热处的温度降到正常值时，通过绝缘操作杆6手柄处的遥控开关7，关闭积木式可调模具的加热器13；
84.12)放下绝缘操作杆6，取下电动银胶挤压器18；
85.13)高电压电缆充油终端出线接头2发热缺陷的应急处理工作完成；
86.安装在高电压电缆充油终端出线接头2上的积木式可调模具已与导电银胶牢固粘结成一体，无需取下，待下一个检修周期进行拆卸取下即可；
87.在绝缘油19上形成的覆盖银胶导电旁通搭桥，不影响隔离开关19的分闸操作。
88.本发明微型红外测温可视探头4在带电处理过程中一直安装在绝缘杆上部，用于实时检测到发热处的温度。
89.在具体带电处理之前，预先在控制器处理芯片设计编程程序，包括：设定过热缺陷温升设置值、各种规格出线接头2和线夹的积木式可调模具12调整值、电动银胶挤压器18、除锈清洗喷罐5的控制程序等；
90.本发明能在不停电情况下，由工作人员在地面上的绝缘杆操作和遥控控制，通过积木式可调模具和电动银胶挤压装置，将高导电的导电银胶均匀按一定长度和高度堆积，并强力粘结在发热点上方，形成旁通导电银胶搭桥，将原先流过发热点处的电流分流出大部分从新均匀堆积的导电银胶桥通过，极大减少发热段的接触电阻，使发热点温度大幅下降，从而达到不停电应急消除充油终端出线接头过热缺陷的目的。
91.本发明与传统运用于弱电领域不同的是，首先创新研究设计高导电银胶的旁通搭桥效用，运用于强电领域的高电压电缆充油终端出线连接头发热缺陷带电应急处理范畴，为高电压电缆充油终端出线连接头发热缺陷处理方式的革命性创新。
92.本发明的积木式可调模具，能配套不同规格和尺寸的高电压电缆充油终端出线连接头进行预先调整，积木式可调模具具有遥控加热功能，由自带高聚能锂电池供电。
93.本发明的绝缘操作杆为能手动折弯一定角度和伸缩的绝缘材料制成，还能配套安装本技术的可调模具、电动银胶挤压器、微型可视红外测温探头、除锈清洗喷罐等，并设计有遥控控制开关。
94.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。