本发明属于电力电缆带电修复技术领域,尤其是涉及一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具及修复方法。
背景技术:
在电力行业,特别是输变电行业,高压电缆是主要的电力传输工具,由于要降低传输过程中能量的损耗,必须降低传输电流,因此,传输线缆的电压则较高,最高可达到几万伏甚至十几万伏,但是电缆外包绝缘由于外界环境的恶劣产生破损,引起电缆局部放电,一般情况下,需要断电才能进行电缆维修,但是一旦断电,则会对工业生产以及人民生活产生极大的影响甚至损失,因此需要在不断电的情况下进行对电缆破损部位进行维修,维护,另一方面,高电压对作业人员的安全产生威胁,因此,需要制作一种能够在电缆输电情况下进行破损部位修复的工具。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明旨在提出一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具及修复方法,能够克服由于电缆破损造成的放电现象,而不必断电就能对破损电缆进行修复处理,不影响工业生产。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,包括由形状记忆聚合物制成的修复片体和加热装置,所述的修复片体变形前为平板状结构,所述的修复片体加热变形后为包裹电缆破损部位的c型结构,所述的修复片体底部表面设有一层加热膜,所述的加热装置包括中空绝缘棒、加热电源插座、通电插座和移动电源,所述的通电插座设置在中空绝缘棒的底端,所述的加热电源插座设置在中空绝缘棒的上部,所述的通电插座和加热电源插座通过设置在中空绝缘棒内部的导体连接,所述的加热电源插座与加热膜内的加热电路连接,所述通电插座与移动电源连接,所述的修复片体的底部通过高温双面胶与中空绝缘棒的顶端连接。
进一步的,所述移动电源为电瓶。
进一步的,所述形状记忆聚合物的基体材料为环氧树脂、苯乙烯、氰酸酯或聚氨酯,增强材料为碳纤维或玻璃纤维。
进一步的,环氧树脂的玻璃化转变温度为80℃、100℃、120℃、150℃或170℃。
进一步的,所述加热电源插座为两个小导电柱,且对称设置在中空绝缘棒相对两侧,两个小导电住分别与加热电路的正负极连接。
进一步的,所述导体为铜柱。
一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具的修复方法,包括
1)根据待修复破损电缆的尺寸,选择相应尺寸的形状记忆自修复工具;
2)手持中空绝缘棒将形状记忆自修复工具的修复片体正对电缆的破损部位放置,并使修复片体的中线与待修复破损电缆的破损部位相对应;
3)通电插座接通移动电源,加热膜发热,修复片体开始变形;
4)待修复片体完全变形后,此时修复片体包裹住电缆,然后解除通电插座与移动电源的连接,停止对加热膜加热通电,冷却后撤下中空绝缘棒,解开加热电源插座与加热膜之间的电路连接,完成不断电情况下对待修复破损电缆的破损部位的补贴修复。
相对于现有技术,本发明所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具具有以下优势:
本发明所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,
利用形状记忆聚合物(环氧树脂,苯乙烯,氰酸酯,聚氨酯等聚合物)的非常好的绝缘性能,其中以环氧树脂为例,其绝缘强度可以达到20kv/mm,是非常好的绝缘材料,防止了由于高压电缆破损部位的高电压对作业人员产生人身危险。
形状记忆聚合物具有较高的弹性模量和强度,在回复过程中具有较好的稳定性,可靠性,变形回复力和形变率较大,回复率较高,密度较低,同时,可以根据现场情况进行临时调整,不必断电,可带电作业,不会带来经济损失。
附图说明
构成本发明的一部分的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。在附图中:
图1为本发明实施例所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具中修复片体变形前的结构示意图;
图2为本发明实施例所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具中修复片体变形后的结构示意图;
图3为本发明实施例所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具修复破损电缆时的结构示意图;
图4为加热装置的结构示意图。
附图标记说明:
1-修复片体,2-加热膜,3-中空绝缘棒,4-加热电源插座,5-通电插座,6-移动电源,7-导体,8-待修复破损电缆。
具体实施方式
需要说明的是,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。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-图4所示,一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,包括由形状记忆聚合物制成的修复片体1和加热装置,所述的修复片体1变形前为平板状结构,所述的修复片体1加热变形后为包裹电缆破损部位的c型结构,所述的修复片体1底部表面设有一层加热膜2,所述的加热装置包括中空绝缘棒3、加热电源插座4、通电插座5和移动电源6,所述的通电插座5设置在中空绝缘棒3的底端,所述的加热电源插座4设置在中空绝缘棒3的上部,所述的通电插座5和加热电源插座4通过设置在中空绝缘棒3内部的导体7连接,所述的加热电源插座4与加热膜2内的加热电路连接,所述通电插座5与移动电源6连接,所述的修复片体1的底部通过高温双面胶与中空绝缘棒3的顶端连接。
移动电源6为电瓶,方便携带,所述导体7为铜柱。
形状记忆聚合物的基体材料为环氧树脂、苯乙烯、氰酸酯或聚氨酯,增强材料为碳纤维或玻璃纤维,环氧树脂的玻璃化转变温度为80℃、100℃、120℃、150℃或170℃。
加热电源插座4为两个小导电柱,且对称设置在中空绝缘棒3的相对两侧,两个小导电柱分别与加热电路的正负极连接。
一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具的修复方法,包括
1)根据待修复破损电缆8的尺寸,选择相应尺寸的形状记忆自修复工具;
2)手持中空绝缘棒3将形状记忆自修复工具的修复片体1正对电缆的破损部位放置,并使修复片体1的中线与待修复破损电缆8的破损部位相对应;
3)通电插座5接通移动电源6,加热膜2发热,修复片体1开始变形;
4)待修复片体1完全变形后,此时修复片体1包裹住电缆,然后解除通电插座5与移动电源6的连接,停止对加热膜2加热通电,冷却后撤下中空绝缘棒3,解开加热电源插座4与加热膜2之间的电路连接,完成不断电情况下对待修复破损电缆8的破损部位的补贴修复。
本形状记忆自修复工具的加热方式也可以是:薄膜型加热器进行加热或是交变磁场进行加热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:包括由形状记忆聚合物制成的修复片体(1)和加热装置,所述的修复片体(1)变形前为平板状结构,所述的修复片体(1)加热变形后为包裹电缆破损部位的c型结构,所述的修复片体(1)底部表面设有一层加热膜(2),所述的加热装置包括中空绝缘棒(3)、加热电源插座(4)、通电插座(5)和移动电源(6),所述的通电插座(5)设置在中空绝缘棒(3)的底端,所述的加热电源插座(4)设置在中空绝缘棒(3)的上部,所述的通电插座(5)和加热电源插座(4)通过设置在中空绝缘棒(3)内部的导体(7)连接,所述的加热电源插座(4)与加热膜(2)内的加热电路连接,所述通电插座(5)与移动电源(6)连接,所述的修复片体(1)的底部通过高温双面胶与中空绝缘棒(3)的顶端连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:所述移动电源(6)为电瓶。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:所述形状记忆聚合物的基体材料为环氧树脂、苯乙烯、氰酸酯或聚氨酯,增强材料为碳纤维或玻璃纤维。
4.根据权利要求3所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:环氧树脂的玻璃化转变温度为80℃、100℃、120℃、150℃或170℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:所述加热电源插座(4)为两个小导电柱,且对称设置在中空绝缘棒(3)的相对两侧,两个小导电柱分别与加热电路的正负极连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具,其特征在于:所述导体(7)为铜柱。
7.根据权利要求1中任一项所述的一种用于电力电缆的形状记忆自修复工具的修复方法,其特征在于:包括
1)根据待修复破损电缆(8)的尺寸,选择相应尺寸的形状记忆自修复工具;
2)手持中空绝缘棒(3)将形状记忆自修复工具的修复片体(1)正对电缆的破损部位放置,并使修复片体(1)的中线与待修复破损电缆(8)的破损部位相对应;
3)通电插座(5)接通移动电源(6),加热膜(2)发热,修复片体(1)开始变形;
4)待修复片体(1)完全变形后,此时修复片体(1)包裹住电缆,然后解除通电插座(5)与移动电源(6)的连接,停止对加热膜(2)加热通电,冷却后撤下中空绝缘棒(3),解开加热电源插座(4)与加热膜(2)之间的电路连接,完成不断电情况下对待修复破损电缆(8)的破损部位的补贴修复。
技术总结