本實用新型涉及壓力測量裝置技術領域，具體地說，是一種高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置。

背景技術：

根據(jù)往年高壓電纜系統(tǒng)運行故障統(tǒng)計，除去電纜本體遭第三方外力破壞以外，電纜附件發(fā)生故障的幾率超過70%。電纜附件包括電纜終端和接頭。由于電纜終端本身結構、制作、連接及運行條件的復雜性，極易發(fā)生故障，是電力系統(tǒng)安全運行的薄弱環(huán)節(jié)。高壓電纜終端一旦發(fā)生故障，將會造成大面積的停電事故，其直接或間接經(jīng)濟損失很大。為避免電纜終端故障的發(fā)生，通過在電源屏蔽末端套上橡塑預制件等方法，可使電纜絕緣和屏蔽層的直徑得到擴大，形成應力錐，改善電纜終端的電場集中現(xiàn)象，從而增加電力輸配系統(tǒng)的安全性。

橡膠預制應力錐是高壓電纜終端的關鍵部件，橡膠預制應力錐和環(huán)氧樹脂套管、電纜絕緣之間應緊密接觸，并保持一定的界面壓力，界面壓力的大小和分布情況直接影響到電纜終端的電場分布，從而直接影響到電纜終端電氣性能。電纜終端擊穿電場強度隨界面壓力的增加而增加，當界面壓力到達一定程度后終端的擊穿強度達到飽和。在達到飽和以前，界面壓力越小的地方擊穿電場強度也越小，并且當界面壓力不均勻時，使得終端電場分布不均勻，出現(xiàn)電場集中現(xiàn)象，有些界面壓力小的端面可能會被電場擊穿。因此，橡膠預制應力錐的應力分布狀態(tài)對電纜終端的穩(wěn)定性和可靠性是十分重要的。

電纜終端結構復雜，橡膠應力錐的內(nèi)界面壓力除其本身的彈力外還有環(huán)氧樹脂套管、彈簧等其他作用力，因此較難分析；并且，目前環(huán)形彈力件的徑向力暫無合適測量裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置，可以實際測得電纜終端的橡膠應力錐的內(nèi)界面壓力。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置，包括：圓筒、應變傳感器和壓力顯示表；所述圓筒為金屬材質(zhì)的薄壁圓筒，其外徑與電纜絕緣外徑相同；所述應變傳感器置于所述圓筒內(nèi)壁，沿其軸向設置多個，并與所述壓力顯示表連接。

進一步地，所述應變傳感器以所述圓筒的軸線為中心線對稱設置。

進一步地，所述壓力顯示表包括：前置放大器、模數(shù)轉換器、線性化器、標度變換器和顯示器；所述應變傳感器采集應變信號，并將應變信號轉換為電信號，電信號經(jīng)過前置放大器進行放大處理，放大處理后的電信號經(jīng)過模數(shù)轉換器轉換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號經(jīng)線性化器和標度轉換器的非線性補償及標度變換后輸出至顯示器。

進一步地，所述圓筒材質(zhì)為鋁。

進一步地，所述圓筒壁厚3~5mm。

進一步地，所述圓筒壁厚5mm。

進一步地，所述應變傳感器為應變片。

有益效果：

本實用新型所述界面壓力測試裝置，通過采用一個與絕緣外徑相同的金屬材質(zhì)薄壁圓筒在內(nèi)部粘貼應變傳感器，測量內(nèi)壁應變量然后轉化為外壁的應力。通過薄壁圓筒替代絕緣，得到橡膠應力錐的內(nèi)界面壓力，測試裝置操作便捷、測試精度高。

附圖說明

圖1是本實用新型高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置使用狀態(tài)的結構示意圖。

圖中，1. 終端出線桿，2. 終端環(huán)氧樹脂套管，3. 圓筒，4. 橡膠應力錐，5. 終端固定法蘭，6. 彈簧壓緊裝置，7. 壓力顯示表，701. 前置放大器，702. 模數(shù)轉換器，703. 線性化器，704. 標度變換器，705. 顯示器，8. 保護尾管，9. 電纜金屬護套。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。

實施例一：

如圖1所示，一種高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置，包括：圓筒3、應變傳感器13和壓力顯示表7；所述圓筒3為金屬材質(zhì)的薄壁圓筒，其外徑與電纜絕緣外徑相同；所述應變傳感器13置于所述圓筒3的內(nèi)壁，沿其軸向設置多個，并與所述壓力顯示表7連接。

所述高壓電纜終端應力錐內(nèi)界面壓力測量裝置的使用狀態(tài)如圖2所示，將其設置于需測量的高壓電纜終端內(nèi)。

具體地組裝步驟如下：

第一步驟：確定橡膠應力錐4的安裝位置后，剝除電纜上部的外護套、金屬護套及緩沖阻水層露出電纜的外半導電屏蔽層，剝除電纜下部的外護套露出電纜的金屬護套；

第二步驟：確定電纜金屬套斷口位置后，根據(jù)橡膠應力錐4安裝位置和圓筒3長度，剝除電纜本體的交聯(lián)聚乙烯主絕緣部分，露出電纜導體線芯；

第三步驟：將設置有應變傳感器13的圓筒3套設于電纜導體線芯，傳感信號纜從圓筒3內(nèi)部引出，其用于連接應變傳感器13和壓力顯示表7；

第四步驟：將擴徑后的橡膠應力錐套4套設于圓筒3外表面；

第五步驟：在圓筒3上端安裝終端出線桿1；

第六步驟：將終端固定法蘭5套設于橡膠應力錐4下端部，并在其上固定安裝彈簧壓緊裝置6；

第七步驟：將終端環(huán)氧樹脂套管2穿過終端出線桿1，并與終端固定法蘭5相連接；

第八步驟：將保護尾管8從電纜下部的金屬護套穿入，在保護尾管8上開孔，將傳感信號纜拉出，然后將保護尾管8固定安裝在終端固定法蘭5上；

第九步驟：將傳感信號纜與壓力顯示表7連接。

所述圓筒3使用金屬材質(zhì)的薄壁圓筒，其外徑與電纜絕緣外徑相同，是為了獲得較大的變形量同時有具備較高的剛度，并可較準確地模擬絕緣的受力狀態(tài)。同時，因為橡膠應力錐4的組成除橡膠外還包括金屬件，所以在其軸向不同位置處界面壓力不同，因此，沿軸向分布多個應變傳感器13。多個應變傳感器13采集到圓筒3內(nèi)壁的變形量，通過壓力顯示表7顯示出界面壓力。

實施例二：

實施例一的一可選實施方式中，所述應變傳感器13以所述圓筒3的軸線為中心線對稱設置。圓筒3的壁厚加工不均勻以及橡膠應力錐4環(huán)向界面壓力不同均可能造成測量不準確，通過將兩個對稱的應變傳感器13采集到的變形量取均值，可使測量數(shù)據(jù)更精確。

實施例三：

實施例一的一可選實施方式中，如圖2所示，所述壓力顯示表7包括：前置放大器701、模數(shù)轉換器702、線性化器703、標度變換器704和顯示器705；所述應變傳感器13采集壓力信號，并將壓力信號轉換為電信號，電信號經(jīng)過前置放大器701進行放大處理，放大處理后的壓力信號經(jīng)過模數(shù)轉換器702轉換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號經(jīng)線性化器703和標度轉換器704的非線性補償及標度變換后輸出至顯示器705。因有多個應變傳感器13，所述顯示器705可設置多個顯示區(qū)。

更優(yōu)地，所述應變傳感器13以所述圓筒3的軸線為中心線對稱設置。

實施例四：

實施例一的一可選實施方式中，所述圓筒3材質(zhì)為鋁。通過大量實踐摸索，鋁作為圓筒3的材質(zhì)，可較優(yōu)地模擬絕緣的受力。

實施例五：

實施例一的一可選實施方式中，所述圓筒3壁厚3~5mm。

一定范圍內(nèi)，圓筒3的壁厚越薄，其應變對內(nèi)界面壓力越敏感，在壁厚3~5mm時，最敏感。同時，考慮制造的精度、成本等因素，壁厚5mm最優(yōu)。

實施例六：

上述實施例一至五的一可選實施方式中，所述應變傳感器13為應變片。

以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。