一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置及制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置及制作方法，包括電纜夾具、鋼針和推針裝置，電纜夾具軸向開設有電纜槽，電纜夾具上并位于電纜槽的對稱線上開設有貫穿孔，貫穿孔的軸線與電纜槽的軸線相垂直；電纜夾具沿對稱線分割為兩個模塊，兩模塊通過螺釘固定連接；推針裝置包括推進軸和螺旋測微器，可旋轉推進軸包括旋轉螺母和與旋轉螺母螺紋連接的推進螺桿，推進螺桿的前端開設有凹槽；旋轉螺母與螺旋測微器的調節螺母傳動連接，旋轉螺母與調節螺母的外徑相等，螺旋測微器的測微螺桿螺距與推進螺桿的螺距相等。鋼針經推針裝置推進扎入電纜絕緣層內，通過螺旋測微器的讀數控制鋼針扎入深度，具有電纜針尖缺陷制作方便、快捷、精度高的優點。
【專利說明】一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置及制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，還涉及一種電纜試驗用針尖缺陷制作方法，屬于電力試驗【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著材料技術、加工工藝的進步，交聯聚乙烯電力電纜在輸配電線路上得到廣泛應用，已開始逐步取代傳統的油浸紙絕緣電纜，但其試驗技術卻嚴重滯后于電纜制造及應用技術，在選擇試驗項目、試驗方法時，要從電力電纜實際運行情況出發，全面考慮試驗方法的等效性、可靠性，以及試驗設備的運輸存儲、試驗方法的靈活。目前，國內外應用于交聯聚乙烯電力電纜絕緣檢測的試驗方法多種多樣，主要有:直流耐壓試驗、工頻交流耐壓試驗、變頻諧振耐壓試驗、0.1Hz超低頻耐壓試驗、阻尼振蕩波耐壓試驗等。
[0003]在眾多檢測方法中，工頻交流耐壓試驗由于最為接近電力電纜實際運行條件，該方法等效性和可靠性最好，但試驗設備重量、體積等隨著被試驗電力電纜容量的增加而增大，由于高壓、超高壓電力電纜電容量很大，相應的工頻交流耐壓設備體積和重量也急劇增大，價格昂貴，已逐步不適用于現場實際檢測需要，阻尼振蕩波等其他耐壓方法是除工頻交流耐壓之外的較為新型的檢測方法，尤其是阻尼振蕩波耐壓試驗方法具有設備體積小、重量輕、便于運輸、操作方便靈活等優點。因此，進行各類耐壓試驗方法與工頻交流耐壓試驗的等效性驗證，從而將各類耐壓試驗方法推廣應用到電力電纜絕緣檢測試驗中，以彌補工頻交流耐壓試驗的缺點，將極大地有利于電力電纜絕緣耐壓試驗技術的發展。
[0004]研究其他耐壓試驗方法與工頻交流耐壓試驗的等效性，重點在于研究各種不同缺陷下交聯聚乙烯電力電纜絕緣材料在不同類型電壓下和工頻交流電壓下的擊穿特性，以找出它們之間的擊穿規律、擊穿等效系數并進行差異性分析。常用人造模擬電纜絕緣缺陷中，針尖缺陷、針氣隙缺陷最為典型，這兩類缺陷用來模擬扎入電纜絕緣層中的金屬尖端或懸浮在電纜絕緣內的金屬雜質和電纜絕緣生產過程中殘留在絕緣層內的氣隙。但現有技術中沒有用于制作電纜針尖缺陷的制作裝置，試驗人員必須依靠手工制作針尖缺陷，導致電纜針尖缺陷制作不便、合格率不高、工作效率低下；另外，由于電纜針尖缺陷對于金屬尖端扎入深度有嚴格的試驗要求，手工制作針尖缺陷必然導致針尖扎入深度難以控制，精確度也難以保證，最終導致試驗數據不準確，影響試驗結果。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，解決現有技術中電纜試驗用針尖缺陷制作不便、合格率低、針尖扎入深度難以控制導致試驗結果不準確的技術問題。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，包括電纜夾具、鋼針和用于控制鋼針插入深度的推針裝置，所述電纜夾具軸向開設有用于容置電纜的電纜槽，電纜夾具上并位于所述電纜槽的對稱線上開設有若干貫穿孔，所述貫穿孔的軸線與電纜槽的軸線相垂直；電纜夾具沿所述對稱線分割為兩個模塊，兩所述模塊通過螺釘固定連接；所述推針裝置包括可旋轉推進軸和螺旋測微器，可旋轉推進軸包括旋轉螺母和與所述旋轉螺母螺紋連接的推進螺桿，所述鋼針可拆卸地安裝于推進螺桿的前端；所述旋轉螺母與螺旋測微器的調節螺母傳動連接，旋轉螺母與調節螺母的外徑相等，所述螺旋測微器的測微螺桿螺距與推進螺桿的螺距相等。
[0007]所述鋼針包括一體設置的方柱體狀針尾段、圓柱體狀針中段和圓錐狀針尖段，針尾段的方形底面內接于針中段圓形頂面，針中段的圓形底面與針尖段的圓形底面相吻合。
[0008]所述貫穿孔包括孔徑大小不等的A類孔和B類孔，所述A類孔和B類孔相互間隔設置；所述鋼針包括貫穿插入A類孔的A類鋼針和貫穿插入B類孔的B類鋼針。
[0009]所述A類孔的直徑為1.25^3.5毫米，所述B類孔的直徑為0.2^0.8毫米，所述A類鋼針的針中段截面直徑為3毫米，所述B類鋼針的針中段截面直徑為0.15^0.75毫米，A類鋼針、B類鋼針的針尖曲率半徑為擴11微米。
[0010]所述A類孔和 B類孔的間隔距離為2~4厘米。
[0011]所述旋轉螺母與調節螺母通過聯動帶傳動連接，所述旋轉螺母上還連接有用于轉動旋轉螺母的旋鈕。
[0012]所述推進螺桿的前端開設有用于安裝鋼針的凹槽，凹槽的槽壁設有用于固定鋼針的鎖緊螺釘。
[0013]與現有技術相比，本發明提供的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置所產生的有益效果是:提供了一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，解決了手工制作電纜針尖缺陷導致合格率低下的技術問題，使電纜針尖缺陷制作實現機械化，制作方便快捷、合格率高，有效提高了工作效率；采用螺旋測微器測量鋼針扎入深度，使鋼針扎入深度易于控制，進一步提高針尖缺陷制作的合格率和精確度，使試驗結果更加準確可靠。
[0014]本發明的另一目的在于提供一種電纜試驗用針尖缺陷制作方法，具有電纜針尖缺陷制作方便、快捷、精度高的優點。
[0015]本發明所采用的技術方案是:一種電纜試驗用針尖缺陷制作方法，包括如下步驟:
步驟一:將待試驗的電纜剝去外半導電層，置于烘箱內進行恒溫加熱，使電纜絕緣層軟
化；
步驟二:將絕緣層已軟化的電纜放于電纜夾具的電纜槽內，用螺釘將電纜夾具的兩個模塊旋緊固定；
步驟三:將鋼針的針尖段垂直插入對應孔徑的貫穿孔內，針尾段與推進螺桿的前端固定連接，當鋼針的針尖抵靠在電纜絕緣層上時，轉動推針裝置的旋轉螺母，推進螺桿向前推進，根據螺旋測微器的讀數判斷鋼針扎入電纜絕緣層的深度；
步驟四:取下螺旋測微器并退出推針裝置，松下螺釘打開兩個模塊，使鋼針留在電纜絕緣層內，形成針尖缺陷；
步驟五:將含有針尖缺陷的電纜放回烘箱內保溫，去除制作應力，電纜針尖缺陷制作完成，可投入試驗使用。
[0016]所述烘箱加熱溫度為6(T80°C，加熱時間為8~12小時。
[0017]所述烘箱保溫溫度為6(T80°C，保溫時間為9~11小時。[0018]與現有技術相比，本發明提供的電纜試驗用針尖缺陷制作方法所達到的有益效果是:取代了現有技術中電纜針尖缺陷純手工制作的工藝，使電纜針尖缺陷制作實現機械化，顯著提高了電纜針尖缺陷制作的合格率和精確度，保證了試驗結果的可信度；本制作方法操作方便快捷，顯著增加了試驗人員的工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明提供的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置的結構示意圖。
[0020]圖2是圖1中電纜夾具的局部半剖視圖。
[0021]圖3是圖2的A向視圖。
[0022]圖4是圖1中鋼針的結構示意圖。
[0023]圖5是鋼針與推進螺桿連接結構示意圖。
[0024]圖中:1.螺旋測微器；la.調節螺母；lb.測微螺桿；2.鋼針；2a.針尾段；2b.針中段；2c.針尖段；3.電纜夾具；3a.A類孔；3b.B類孔；3c.電纜槽；4.螺釘；5a.旋轉螺母；5b.推進螺桿；5c.旋鈕；6.聯動帶；7.鎖緊螺釘。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0026]如圖1至圖3所示，電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，電纜夾具3呈方柱體狀，用于容置電纜的電纜槽3c沿電纜夾具3的中心線軸向開設。電纜夾具3的前后壁上開設有貫穿孔，貫穿孔沿電纜槽3c的對稱線從左至右呈直線型分布，貫穿孔的軸線與電纜槽3c的軸線相垂直。電纜夾具3沿貫穿孔的分布線即電纜槽3c的對稱線分割為兩個模塊，兩個模塊上開設有螺釘孔，螺釘4插入螺釘孔內將兩模塊固定在一起。將電纜夾具3拆分為兩個模塊的設計結構不僅具有拆卸方便的優點，且可避免電纜夾具3拆卸時觸動扎入電纜絕緣層的鋼針2，保證鋼針2扎入精度。用于控制鋼針2插入深度的推針裝置包括可旋轉推進軸和螺旋測微器I。可旋轉推進軸包括旋轉螺母5a和推進螺桿5b，推進螺桿5b的尾端通過螺紋與旋轉螺母5a連接，前端與鋼針2可拆卸連接。如圖5所示，推進螺桿5b的前端開設有用于安裝鋼針2的凹槽，凹槽的形狀與鋼針2的針尾段2a相匹配，凹槽的口徑略大于針尾段2a的截面，凹槽的側壁上開設螺釘孔，螺釘孔與凹槽連通，鋼針2的針尾段2a插入凹槽內，鎖緊螺釘7穿過螺釘孔將鋼針2頂緊，實現鋼針2與推進螺桿5b的固定連接。旋轉螺母5a與螺旋測微器I的調節螺母Ia通聯動帶6傳動連接，旋轉螺母5a上還連接有用于轉動旋轉螺母5a的旋鈕5c。旋轉螺母5a與調節螺母Ia的外徑相等，螺旋測微器I的測微螺桿Ib螺距與推進螺桿5b的螺距相等，保證旋轉螺母5a和調節螺母Ia旋轉相同角度時，測微螺桿Ib行走距離等于推進螺桿5b的推進距離，此時，螺旋測微器I的讀數即為推進螺桿5b的推進距離，等于鋼針2扎入電纜絕緣層的深度。電纜夾具3上的貫穿孔分為孔徑大小不等的A類孔3a和B類孔3b，A類孔3a和B類孔3b相互間隔設置，對應的，鋼針2分為貫穿插入A類孔3a的A類鋼針和貫穿插入B類孔3b的B類鋼針。
[0027]如圖4所示，為鋼針2的結構示意圖，鋼針2選用強度較高的錳鋼制作，防止鋼針2使用過程中出現彎折。鋼針2包括一體設置的方柱體狀針尾段2a、圓柱體狀針中段2b和圓錐狀針尖段2c，針尾段2a的方形底面內接于針中段2b圓形頂面，針中段2b的圓形底面與針尖段2c的圓形底面相吻合。A類孔3a的直徑為1.25^3.5毫米，B類孔3b的直徑為
0.2^0.8毫米。A類鋼針的針中段2b截面直徑為f 3毫米，B類鋼針的針中段2b截面直徑為0.15~0.75毫米，A類鋼針、B類鋼針的針尖曲率半徑為9~11微米，A類孔3a和B類孔3b的間隔距離為2~4厘米。優選的:A類孔3a的直徑為1.25毫米，對應的A類鋼針的針中段2b截面直徑為I毫米，B類孔3b的直徑為0.625毫米，對應的B類鋼針的針中段2b截面直徑為0.5毫米，A類孔3a和B類孔3b的間隔距離3厘米。
[0028]采用上述電纜試驗用針尖缺陷制作裝置的電纜試驗用針尖缺陷制作方法，包括如下步驟:
步驟一:將待試驗的電纜剝去外半導電層，置于烘箱內進行恒溫加熱，使電纜絕緣層軟化。烘箱加熱溫度為6(T80 °C，加熱時間為8~12小時，加熱軟化后的絕緣層較未軟化的絕緣層更易于鋼針2扎入，同時也消除了殘留在絕緣層內的應力。
[0029]步驟二:將絕緣層已軟化的電纜放于電纜夾具3的電纜槽3c內，用螺釘4將電纜夾具3的兩個模塊旋緊固定。電纜的外徑不宜大于電纜槽3c的直徑，以恰好容置與電纜槽3c內為宜。
[0030]步驟三:將鋼針2的針尖段2c垂直插入對應孔徑的貫穿孔內，針尾段2a與推進螺桿5b的前端固定連接，當 鋼針2的針尖抵靠在電纜絕緣層上時，轉動推針裝置的旋轉螺母5a，推進螺桿5b向前推進，根據螺旋測微器I的讀數判斷鋼針2扎入電纜絕緣層的深度。為防止推針裝置和螺旋測微器I在推進鋼針2的過程中發生移位，最好將推針裝置和螺旋測微器I固定安裝于支架上，減少鋼針2扎入深度測量誤差。
[0031]步驟四:取下螺旋測微器I并退出推針裝置，松下螺釘4打開兩個模塊，使鋼針2留在電纜絕緣層內，形成針尖缺陷。
[0032]步驟五:將含有針尖缺陷的電纜放回烘箱內保溫，烘箱保溫溫度為6(T80°C，保溫時間為擴11小時，以去除制作應力，電纜針尖缺陷制作完成，可投入試驗使用。
[0033]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，包括電纜夾具、鋼針和用于控制鋼針插入深度的推針裝置，所述電纜夾具軸向開設有用于容置電纜的電纜槽，電纜夾具上并位于所述電纜槽的對稱線上開設有若干貫穿孔，所述貫穿孔的軸線與電纜槽的軸線相垂直；電纜夾具沿所述對稱線分割為兩個模塊，兩所述模塊通過螺釘固定連接；所述推針裝置包括可旋轉推進軸和螺旋測微器，可旋轉推進軸包括旋轉螺母和與所述旋轉螺母螺紋連接的推進螺桿，所述鋼針可拆卸地安裝于推進螺桿的前端；所述旋轉螺母與螺旋測微器的調節螺母傳動連接，旋轉螺母與調節螺母的外徑相等，所述螺旋測微器的測微螺桿螺距與推進螺桿的螺距相等。
2.根據權利要求1所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述鋼針包括一體設置的方柱體狀針尾段、圓柱體狀針中段和圓錐狀針尖段，針尾段的方形底面內接于針中段圓形頂面，針中段的圓形底面與針尖段的圓形底面相吻合。
3.根據權利要求2所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述貫穿孔包括孔徑大小不等的A類孔和B類孔，所述A類孔和B類孔相互間隔設置；所述鋼針包括貫穿插入A類孔的A類鋼針和貫穿插入B類孔的B類鋼針。
4.根據權利要求3所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述A類孔的直徑為1.25^3.5毫米，所述B類孔的直徑為0.2^0.8毫米，所述A類鋼針的針中段截面直徑為1-3毫米，所述B類鋼針的針中段截面直徑為0.15^0.75毫米，A類鋼針、B類鋼針的針尖曲率半徑為9~11微米。
5.根據權利要求3所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述A類孔和B類孔的間隔距離為2~4厘米。
6.根據權利要求1所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述旋轉螺母與調節螺母通過聯動帶傳動連接，所述旋轉螺母上還連接有用于轉動旋轉螺母的旋鈕。
7.根據權利要求1所述的電纜試驗用針尖缺陷制作裝置，其特征在于，所述推進螺桿的前端開設有用于安裝鋼針的凹槽，凹槽的槽壁設有用于固定鋼針的鎖緊螺釘。
8.—種電纜試驗用針尖缺陷制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:將待試驗的電纜剝去外半導電層，置于烘箱內進行恒溫加熱，使電纜絕緣層軟化； 步驟二:將絕緣層已軟化的電纜放于電纜夾具的電纜槽內，用螺釘將電纜夾具的兩個模塊旋緊固定； 步驟三:將鋼針的針尖段垂直插入對應孔徑的貫穿孔內，針尾段與推進螺桿的前端固定連接，當鋼針的針尖抵靠在電纜絕緣層上時，轉動推針裝置的旋轉螺母，推進螺桿向前推進，根據螺旋測微器的讀數判斷鋼針扎入電纜絕緣層的深度； 步驟四:取下螺旋測微器并退出推針裝置，松下螺釘打開兩個模塊，使鋼針留在電纜絕緣層內，形成針尖缺陷； 步驟五:將含有針尖缺陷的電纜放回烘箱內保溫，去除制作應力，電纜針尖缺陷制作完成，可投入試驗使用。
9.根據權利要求7所述的電纜試驗用針尖缺陷制作方法，其特征在于，所述烘箱加熱溫度為6(T80°C，加熱時間為8~12小時。
10.根據權利要求7或8所述的電纜試驗用針尖缺陷制作方法，其特征在于，所述烘箱保溫溫度為6(T 80°C，保溫時間為擴11小時。
【文檔編號】G01R31/20GK103983908SQ201410185305
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】顏彪, 陳杰, 周立, 陶風波 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
