CN112134245B - 一种地下电缆漏电保护预警装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下电缆漏电保护预警装置及使用方法，属于电缆领域，本方案通过电流泄露产生的磁场将存放槽内部的四氧化三铁颗粒和绝缘胶吸附，使得四氧化三铁颗粒和绝缘胶通过连接管进入连接环的内部并粘附在电缆的表面，对电缆破损处进行堵塞，挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害，二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

Description

一种地下电缆漏电保护预警装置及使用方法

技术领域

本发明涉及电缆领域，更具体地说，涉及一种地下电缆漏电保护预警装置及使用方法。

背景技术

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线，在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加，电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。

电力电缆的使用至今已有百余年历史，1879年，美国发明家T.A.爱迪生在铜棒上包绕黄麻并将其穿入铁管内，然后填充沥青混合物制成电缆，他将此电缆敷设于纽约，开创了地下输电，次年，英国人卡伦德发明沥青浸渍纸绝缘电力电缆，1889年，英国人S.Z.费兰梯在伦敦与德特福德之间敷设了10千伏油浸纸绝缘电缆，1908年，英国建成20千伏电缆网，电力电缆得到越来越广的应用，1911年，德国敷设成60千伏高压电缆，开始了高压电缆的发展，1913年，德国人霍希施泰特研制成分相屏蔽电缆，改善了电缆内部电场分布，消除了绝缘表面的正切应力，成为电力电缆发展中的里程碑，1952年，瑞典在北部发电厂敷设了380千伏超高压电缆，实现了超高压电缆的应用，到80年代已制成1100千伏、1200千伏的特高压电力电缆。

当电力在地下发生破裂造成电流泄露时，造成电缆破裂周边均有电流经过，维修人员无法靠近维修位置，在维修时也不便于观察电流扩散范围，从而造成一定的维修难度。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种地下电缆漏电保护预警装置，本方案通过电流泄露产生的磁场将存放槽内部的四氧化三铁颗粒和绝缘胶吸附，使得四氧化三铁颗粒和绝缘胶通过连接管进入连接环的内部并粘附在电缆的表面，对电缆破损处进行堵塞，挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害，二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种地下电缆漏电保护预警装置，包括预埋管道，所述预埋管道的内部设有电缆，所述预埋管道的内壁之间滑动连接有一对固定环，一对所述固定环之间固定连接有多个均匀分布的连接杆，所述连接杆的外侧包裹有连接环，所述固定环的外端开凿有多个均匀分布的限位槽，所述限位槽的内部固定连接有限位块，所述限位块的外端与预埋管道的内壁相接触，所述固定环的内部开凿有存放槽，所述存放槽的内部填充有四氧化三铁颗粒和绝缘胶，多个所述连接杆相互靠近的一端开凿有通孔，所述通孔通过连接杆与存放槽相通，所述通孔的内壁之间固定连接有连接管，所述连接管的内壁之间固定连接有LDPE薄膜和限位环，所述限位环的内壁之间插设有顶杆，所述顶杆位于LDPE薄膜的右侧，所述电缆的外端固定连接有漏电检测装置，当电缆在地下发生破裂并漏电时，使得电缆破裂处周边一定的范围内有电流经过，并产生危险区域，电流泄露产生的磁场将存放槽内部的四氧化三铁颗粒和绝缘胶吸附，顶杆左端的LDPE薄膜通过四氧化三铁颗粒和绝缘胶挤压将LDPE薄膜顶破，使得四氧化三铁颗粒和绝缘胶通过连接管进入连接环的内部并粘附在电缆的表面，电流泄露产生的高温对连接环内部的水反应并蒸发，减少内部水对电缆造成二次伤害，高温将绝缘胶固化，提高凝聚性，对电缆破损处进行堵塞，减少电流泄露。

进一步的，所述漏电检测装置包括导电层，所述导电层内壁与固定环的外端固定连接，所述导电层的外端固定连接有多个均匀分布的导电纤维管，所述导电纤维管贯穿连接环一端固定连接有颜色显示球，所述颜色显示球位于连接环的外侧，所述颜色显示球与导电纤维管相通，所述颜色显示球和导电纤维管的内部均填充有热致液晶，所述导电层的外侧设有安全预警层，对电缆破损处进行检修时，需要挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过热致液晶的颜色变化便于分辨电缆的损坏位置，便于维修，通过观察安全预警层的位置有效的减少大幅度挖掘对电缆的二次损坏，提高保护措施，减少电流泄露对人员造成伤害。

进一步的，所述固定环的内壁开凿有安装槽，所述安装槽内壁之间固定连接有密封圈，所述密封圈的内壁与电缆的外侧相接触，所述密封圈的内部开凿有气体存放囊，所述气体存放囊内部填充有二氧化碳气体，电流使得预埋管道内部区域温度升高，二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，减少地下水进入固定环的内部，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

进一步的，所述连接环采用橡胶制成，所述连接环的内壁填充有塑料粒子，提高连接环的韧性不易被腐蚀，从而提高连接环的使用寿命。

进一步的，所述限位块的横截面呈圆形形状，且限位块的外端开凿有防滑纹路，所述限位块的外端与电缆的内壁相匹配，使得固定环在预埋管道的内部不易晃动，提高固定环内的密封性。

进一步的，所述顶杆靠近LDPE薄膜的一端固定连接有多个均匀分布的顶针，便于顶杆快速将LDPE薄膜顶破，对电缆外端破损处即使修补隔断，减少电流的泄露造成二次伤害。

进一步的，所述顶杆的内部开凿有存放腔，所述存放腔的内部填充有变色硅胶，所述存放腔内壁之间固定连接有食用明胶，所述食用明胶位于顶杆的右侧，通过变色硅胶将电缆外端的水吸附，提高电缆外侧的干燥程度，从而减少电缆因电流泄露造成高温短路现象。

一种地下电缆漏电保护预警装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、电流泄露产生的磁场将存放槽内部的四氧化三铁颗粒和绝缘胶吸附，使得四氧化三铁颗粒和绝缘胶通过连接管进入连接环的内部并粘附在电缆的表面，对电缆破损处进行堵塞；

S2、挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害；

S3、二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过电流泄露产生的磁场将存放槽内部的四氧化三铁颗粒和绝缘胶吸附，使得四氧化三铁颗粒和绝缘胶通过连接管进入连接环的内部并粘附在电缆的表面，对电缆破损处进行堵塞，挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害，二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

(2)漏电检测装置包括导电层，导电层内壁与固定环的外端固定连接，导电层的外端固定连接有多个均匀分布的导电纤维管，导电纤维管贯穿连接环一端固定连接有颜色显示球，颜色显示球位于连接环的外侧，颜色显示球与导电纤维管相通，颜色显示球和导电纤维管的内部均填充有热致液晶，导电层的外侧设有安全预警层，对电缆破损处进行检修时，需要挖开预埋管道上端的土质层，通过安全预警层的外侧观察导电纤维管和热致液晶的颜色辨别电缆外端是否有破损导致电流泄露，通过热致液晶的颜色变化便于分辨电缆的损坏位置，便于维修，通过观察安全预警层的位置有效的减少大幅度挖掘对电缆的二次损坏，提高保护措施，减少电流泄露对人员造成伤害。

(3)固定环的内壁开凿有安装槽，安装槽内壁之间固定连接有密封圈，密封圈的内壁与电缆的外侧相接触，密封圈的内部开凿有气体存放囊，气体存放囊内部填充有二氧化碳气体，电流使得预埋管道内部区域温度升高，二氧化碳气体受热使得密封圈膨胀并贴合于电缆的外壁密封固定环内部空间，减少地下水进入固定环的内部，通过高温便于对绝缘胶快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

(4)连接环采用橡胶制成，连接环的内壁填充有塑料粒子，提高连接环的韧性不易被腐蚀，从而提高连接环的使用寿命。

(5)限位块的横截面呈圆形形状，且限位块的外端开凿有防滑纹路，限位块的外端与电缆的内壁相匹配，使得固定环在预埋管道的内部不易晃动，提高固定环内的密封性。

(6)顶杆靠近LDPE薄膜的一端固定连接有多个均匀分布的顶针，便于顶杆快速将LDPE薄膜顶破，对电缆外端破损处即使修补隔断，减少电流的泄露造成二次伤害。

(7)顶杆的内部开凿有存放腔，存放腔的内部填充有变色硅胶，存放腔内壁之间固定连接有食用明胶，食用明胶位于顶杆的右侧，通过变色硅胶将电缆外端的水吸附，提高电缆外侧的干燥程度，从而减少电缆因电流泄露造成高温短路现象。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的固定环立体结构示意图；

图4为本发明的连接杆立体结构示意图；

图5为本发明的固定环侧视剖面结构示意图；

图6为本发明的连接杆正视剖面结构示意图；

图7为本发明的顶杆正视剖面结构示意图；

图8为本发明的导电层侧视剖面结构示意图。

图中标号说明：

1预埋管道、2电缆、3固定环、4连接环、5密封圈、6连接杆、7限位槽、8限位块、9存放槽、10四氧化三铁颗粒、11绝缘胶、12连接管、13LDPE薄膜、14顶杆、15限位环、16导电层、17导电纤维管、18颜色显示球、19安全预警层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-6，一种地下电缆漏电保护预警装置，包括预埋管道1，预埋管道1的内部设有电缆2，预埋管道1的内壁之间滑动连接有一对固定环3，一对固定环3之间固定连接有多个均匀分布的连接杆6，连接杆6的外侧包裹有连接环4，固定环3的外端开凿有多个均匀分布的限位槽7，限位槽7的内部固定连接有限位块8，限位块8的外端与预埋管道1的内壁相接触，固定环3的内部开凿有存放槽9，存放槽9的内部填充有四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11，四氧化三铁颗粒10具有磁性的同时不具有导电性，多个连接杆6相互靠近的一端开凿有通孔，通孔通过连接杆6与存放槽9相通，通孔的内壁之间固定连接有连接管12，连接管12的内壁之间固定连接有LDPE薄膜13和限位环15，限位环15的内壁之间插设有顶杆14，顶杆14位于LDPE薄膜13的右侧，电缆2的外端固定连接有漏电检测装置，当电缆2在地下发生破裂并漏电时，使得电缆2破裂处周边一定的范围内有电流经过，并产生危险区域，电流泄露产生的磁场将存放槽9内部的四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11吸附，顶杆14左端的LDPE薄膜13通过四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11挤压将LDPE薄膜13顶破，使得四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11通过连接管12进入连接环4的内部并粘附在电缆2的表面，电流泄露产生的高温对连接环4内部的水反应并蒸发，减少内部水对电缆2造成二次伤害，高温将绝缘胶11固化，提高凝聚性，对电缆2破损处进行堵塞，减少电流泄露。

请参阅图8，漏电检测装置包括导电层16，导电层16内壁与固定环3的外端固定连接，导电层16的外端固定连接有多个均匀分布的导电纤维管17，导电纤维管17贯穿连接环4一端固定连接有颜色显示球18，颜色显示球18位于连接环4的外侧，颜色显示球18与导电纤维管17相通，颜色显示球18和导电纤维管17的内部均填充有热致液晶18，导电层16的外侧设有安全预警层19，对电缆2破损处进行检修时，需要挖开预埋管道1上端的土质层，通过安全预警层19的外侧观察导电纤维管17和热致液晶18的颜色辨别电缆2外端是否有破损导致电流泄露，通过热致液晶18的颜色变化便于分辨电缆2的损坏位置，便于维修，通过观察安全预警层19的位置有效的减少大幅度挖掘对电缆2的二次损坏，提高保护措施，减少电流泄露对人员造成伤害。

请参阅图1-4，固定环3的内壁开凿有安装槽，安装槽内壁之间固定连接有密封圈5，密封圈5的内壁与电缆2的外侧相接触，密封圈5的内部开凿有气体存放囊，气体存放囊内部填充有二氧化碳气体，电流使得预埋管道1内部区域温度升高，二氧化碳气体受热使得密封圈5膨胀并贴合于电缆2的外壁密封固定环3内部空间，减少地下水进入固定环3的内部，通过高温便于对绝缘胶11快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

请参阅图2和图4，连接环4采用橡胶制成，连接环4的内壁填充有塑料粒子，提高连接环4的韧性不易被腐蚀，从而提高连接环4的使用寿命，限位块8的横截面呈圆形形状，且限位块8的外端开凿有防滑纹路，限位块8的外端与电缆2的内壁相匹配，使得固定环3在预埋管道1的内部不易晃动，提高固定环3内的密封性。

请参阅图6-7，顶杆14靠近LDPE薄膜13的一端固定连接有多个均匀分布的顶针，便于顶杆14快速将LDPE薄膜13顶破，对电缆2外端破损处即使修补隔断，减少电流的泄露造成二次伤害，顶杆14的内部开凿有存放腔，存放腔的内部填充有变色硅胶，存放腔内壁之间固定连接有食用明胶，食用明胶位于顶杆14的右侧，通过变色硅胶将电缆2外端的水吸附，提高电缆2外侧的干燥程度，从而减少电缆2因电流泄露造成高温短路现象。

一种地下电缆漏电保护预警装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、电流泄露产生的磁场将存放槽9内部的四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11吸附，使得四氧化三铁颗粒10和绝缘胶11通过连接管12进入连接环4的内部并粘附在电缆2的表面，对电缆2破损处进行堵塞；

S2、挖开预埋管道1上端的土质层，通过安全预警层19的外侧观察导电纤维管17和热致液晶18的颜色辨别电缆2外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆2的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害；

S3、二氧化碳气体受热使得密封圈5膨胀并贴合于电缆2的外壁密封固定环3内部空间，通过高温便于对绝缘胶11快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种地下电缆漏电保护预警装置，包括预埋管道（1），所述预埋管道（1）的内部设有电缆（2），其特征在于：所述预埋管道（1）的内壁之间滑动连接有一对固定环（3），一对所述固定环（3）之间固定连接有多个均匀分布的连接杆（6），所述连接杆（6）的外侧包裹有连接环（4），所述固定环（3）的外端开凿有多个均匀分布的限位槽（7），所述限位槽（7）的内部固定连接有限位块（8），所述限位块（8）的外端与预埋管道（1）的内壁相接触，所述固定环（3）的内部开凿有存放槽（9），所述存放槽（9）的内部填充有四氧化三铁颗粒（10）和绝缘胶（11），多个所述连接杆（6）相互靠近的一端开凿有通孔，所述通孔通过连接杆（6）与存放槽（9）相通，所述通孔的内壁之间固定连接有连接管（12），所述连接管（12）的内壁之间固定连接有LDPE薄膜（13）和限位环（15），所述限位环（15）的内壁之间插设有顶杆（14），所述顶杆（14）位于LDPE薄膜（13）的右侧，所述电缆（2）的外端固定连接有漏电检测装置，所述漏电检测装置包括导电层（16），所述导电层（16）内壁与固定环（3）的外端固定连接，所述导电层（16）的外端固定连接有多个均匀分布的导电纤维管（17），所述导电纤维管（17）贯穿连接环（4）一端固定连接有颜色显示球（18），所述颜色显示球（18）位于连接环（4）的外侧，所述颜色显示球（18）与导电纤维管（17）相通，所述颜色显示球（18）和导电纤维管（17）的内部均填充有热致液晶，所述导电层（16）的外侧设有安全预警层（19），所述固定环（3）的内壁开凿有安装槽，所述安装槽内壁之间固定连接有密封圈（5），所述密封圈（5）的内壁与电缆（2）的外侧相接触，所述密封圈（5）的内部开凿有气体存放囊，所述气体存放囊内部填充有二氧化碳气体，所述连接环（4）采用橡胶制成，所述连接环（4）的内壁填充有塑料粒子，所述限位块（8）的横截面呈圆形形状，且限位块（8）的外端开凿有防滑纹路，所述限位块（8）的外端与电缆（2）的内壁相匹配，所述顶杆（14）靠近LDPE薄膜（13）的一端固定连接有多个均匀分布的顶针，所述顶杆（14）的内部开凿有存放腔，所述存放腔的内部填充有变色硅胶，所述存放腔内壁之间固定连接有食用明胶，所述食用明胶位于顶杆（14）的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种地下电缆漏电保护预警装置，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

S1、电流泄露产生的磁场将存放槽（9）内部的四氧化三铁颗粒（10）和绝缘胶（11）吸附，使得四氧化三铁颗粒（10）和绝缘胶（11）通过连接管（12）进入连接环（4）的内部并粘附在电缆（2）的表面，对电缆（2）破损处进行堵塞；

S2、挖开预埋管道（1）上端的土质层，通过安全预警层（19）的外侧观察导电纤维管（17）和热致液晶的颜色辨别电缆（2）外端是否有破损导致电流泄露，通过颜色分辨电缆（2）的损坏位置，减少电流泄露对人员造成伤害；

S3、二氧化碳气体受热使得密封圈（5）膨胀并贴合于电缆（2）的外壁密封固定环（3）内部空间，通过高温便于对绝缘胶（11）快速固化，减少电流泄露，从而减少电流对维修人员的伤害。

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