CN105301452A - 一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，属于电缆故障测试设备领域。其特征在于：包括静极盘（6）以及动极盘（5）；在静极盘（6）上固定有电容插接组件（12）以及多个电压切换开关，在动极盘（5）上设置有与电容插接组件配合插接的多组连接组件以及将电压切换开关触发的导柱（29），通过拔起、旋转、下压动极盘（5）实现与静极盘（6）上的电容插接组件（12）插接和电压切换开关实现触发。在本电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置中，通过旋转插接的方式完成动极盘与静极盘的插接，实现了电缆测试时电容容量的切换以及测试电压的切换，因此可适用于测试不同类型、不同等级的电缆故障。

Description

一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置

技术领域

一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，属于电缆故障测试设备领域。

背景技术

电缆故障测试过程中，为了故障的定点，需要在待测电缆一端接上高压发生器，给电缆加载直流高压，达到故障点击穿的目的，然后通过接收设备来接收接受地下传来的声音和磁场信号。在实际测量中，往往由于电缆埋地太深、现场噪音大、环境条件差等原因，很难检测到放电的声音和磁场信号，为了便于故障定点，可通过提高直流电压或增大电容容量的方式来达到增加故障点的声音和磁场信号的目的。如果电压提升的过高对被测电缆会造成损坏，所以只能通过增大电容容量的方法。这样就需要电容的容量可以根据现场情况进行切换，电容切换的同时，又要保证加在每个电容上的电压得到控制，不至于把电容击穿。

目前在电缆测试过程中，高压直流电容容量的转换，大多都是通过把分离电容现场连线的方式来实现的，现场操作容易出现接线错误、电容放电是否彻底等因素发生危险，同时对操作人员素质要求高，操作繁琐，浪费时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过旋转插接的方式完成动极盘与静极盘的插接，实现了电缆测试时电容容量的切换以及测试电压的切换，因此可适用于测试不同类型、不同等级电缆故障的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：包括静极盘以及旋转插接在静极盘上方的动极盘；在静极盘下表面固定有多个电压切换开关，在电压切换开关外部设置有电容插接组件，电容插接组件下部连接多个外部电容，上部为穿过静极设置的插接端口；

通过动极盘设置有与电容插接组件的插接端口配合插接的多组连接组件，在动极盘下方还固定有可将任意一个电压切换开关触发的导柱，通过拔起、旋转、下压动极盘实现任意一组连接组件与静极盘上的电容插接组件插接，同时导柱对应对电压切换开关实现触发。

优选的，所述的静极盘包括静极板以及固定在静极板下部的静极盘衬板，在静极盘衬板中部固定有固定座，所述的电压切换开关固定在固定座外周圈；所述的电容插接组件通过静极板以及静极盘衬板卡装固定。

优选的，所述的电容插接组件设置有两组，两组电容插接组件位于以静极板的中心为圆心的两个半径不同圆的圆周上，每组中的四个电容插接组件之间的间距相同。

优选的，所述的电容插接组件包括中空筒状的静极套，在静极套外部设置有一环形凸台，用于卡装在静极板和静极盘衬之间；

所述的插接端口为插孔，插孔自静极套上端***，电缆的一端自静极套的下端***并与插孔电气连接，电缆的另一端连接外部电容。

优选的，所述的在静极套的下端套装有电缆护套，电缆套装在电缆护套内。

优选的，所述的固定座截面为三角形，电压切换开关为三个，分别固定在固定座的三个边上；

电压切换开关为行程开关，在静极板以及静极盘衬板上同时开有三组行程开关触发孔，三个行程开关的触发点伸入对应的行程开关触发孔中。

优选的，所述的动极盘包括动极板、固定在动极板上部的动极盘盖板以及同时穿过动极板和动极盘盖板固定的转轴，所述的连接组件通过动极板固定且整***于动极板内部。

优选的，所述的连接组件包括插针以及用于连接插针的联片，在动极盘的动极板的轴向上开设有两圈圆柱形凹槽，每组圆柱形凹槽包括上、下位置一一对应的两个，插针自下部向上穿过动极板后通过螺栓固定；

圆柱形凹槽以两个或四个为一组由等深的凹槽进行联通形成八个条状凹槽，由联片将同一条形凹槽内的插针进行连接并同时由螺栓固定，每个条状凹槽以及其内的联片和插针为一个连接组件组成三组连接组件。

优选的，所述的三组连接组件包括：

由第一连接组件、第二连接组件以及第三连接组件组成的第一组，其中第一连接组件位于外圈，包括联片连接的两个插针，第三连接组件位于内圈，包括联片连接的两个插针，与第一连接组件交错设置；第二连接组件包括联片连接的四个插针，其中两个位于第一连接组件右侧，另外两个位于第三连接组件的左侧；

由第四连接组件以及第五连接组件组成的第二组，其中第四连接组件以及第五连接组件均通过联片连接了四个插针，其中第四连接组件位于外圈，第五连接组件位于内圈；

以及由第六连接组件、第七连接组件以及第八连接组件组成的第三组，均由联片连接了分别位于内、外圈的两个插针。

优选的，所述的静极盘为矩形，在其上方通过四角处的立柱固定有盖板，所述的动极盘位于静极盘与盖板之间。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、在本电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置中，设置有静极盘以及动极盘，静极盘上设置有电压切换开关，同时连接有多个外部电容，动极盘上设置有多组插接组件，通过旋转插接的方式完成动极盘与静极盘的插接，实现了电缆测试时电容容量的切换以及测试电压的切换，因此可适用于测试不同类型、不同等级的电缆故障。

2、通过在静极盘上设置静极板以及静极盘衬板，实现了电容插件组件以及电压切换开关的可靠固定。

3、通过静极套实现插孔、电缆以及外部电容的电气连接，连接方式简单可靠，且易于外部电容的更换。

4、极盘的连接组件中，通过设置联片实现同一连接组件内各插针的可靠连接，同时通过不同的联片组合，实现了外接电容以不同的连接方式接入测试电路。

附图说明

图1为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置结构示意图。

图2为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置静极盘仰视图。

图3为图2中A-A视图。

图4为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置电缆接头结构示意图。

图5为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置动极盘正视图。

图6为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置动极盘俯视图。

图7为电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置电容切换原理图。

其中：1、旋钮2、盖板3、紧固螺栓4、立柱5、动极盘6、静极盘7、静极盘衬板8、固定座9、行程开关10、定位柱11、固定孔12、电容插接组件13、紧固螺钉14、静极板15、尼龙螺钉16、行程开关触发孔17、转轴孔18、轴套19、电缆护套20、电缆21、静极套22、插孔23、转轴24、动极板25、固定盘26、动极盘盖板27、联片28、插针29、导柱30、第一连接组件31、第二连接组件32、第三连接组件33、第四连接组件34、第五连接组件35、补位孔36、第六连接组件37、第七连接组件38、第八连接组件。

具体实施方式

图1~7是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置包括底部的静极盘6以及旋转插接在静极盘6上方的动极盘5。静极盘6的上表面为矩形面，在其四角处均固定有立柱4，通过紧固在立柱4顶部的紧固螺栓3固定有盖板2。动极盘5整***于盖板2与静极盘6之间，设置在动极盘5上的转轴向上穿过盖板2，并通过螺钉与旋钮1紧固。通过对旋钮1提拉、旋转、按下动极盘5完成静极盘6与动极盘5之间不同档位的转换，实现电缆测试中测试电容容量以及测试电压大小的转换。

如图2~3所示，静极盘6包括上部的静极板14以及下部的静极盘衬板7，静极板14和静极盘衬板7均为矩形且大小相同，静极盘衬板7通过两侧的四个紧固螺钉13固定在静极板14的下部，在静极板14以及静极盘衬板7的四周均设置有固定孔11，用于固定上述的立柱4。在静极板14的上表面还设置有两个用于限位的定位柱10，其中一个位于静极板14的左侧边上，另一个位于静极板14的右侧下部。

在静极盘衬板7的下表面中部通过三个尼龙螺钉15固定有固定座8。在本电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置中，固定座8的截面为三角状，在其三个面上均固定有一个行程开关9。在通过旋转动极盘5进行电容转换时，同时将不同位置的三个行程开关9中的一个触发。三个行程开关9的触点均直接或间接连接在外部不同测试电压的供电回路中，不同行程开关9被触发后会将不同测试电压的供电回路接通，输出不同的测试电压值对电缆进行测试。在静极板14和静极盘衬板7相同位置开设有转轴孔17，转轴孔17为通孔，开设在固定座8的中心位置，在转轴孔17内设置有轴套18。在转轴孔17的周圈同时开设有与行程开关9一一对应的三个行程开关触发孔16，行程开关9的触发点自下方而上对应伸入行程开关触发孔16内。

在行程开关9的外圈设置有两组电容插接组件12，每组电容插接组件12的数量为四个，两组电容插接组件12位于以静极板14的中心为圆心的两个半径不同圆的圆周上，每组中的四个电容插接组件12之间的间距相同。设置在行程开关9外圈的八个电容插接组件12与外部的四个电容器连接，通过转动动极盘5可以改变电容插接组件12所连接的电容的实际接线方式，实现测试电容容量的改变。

如图4所示，电容插接组件12包括静极套21以及电缆护套19。静极套21两端分别穿过静极板14以及静极盘衬板7，并由静极板14以及静极盘衬板7卡装固定，电缆护套19套装在静极套21的外部。静极套21为两端联通的圆筒状，在其外圈上设置有突出的环形凸台，在静极板14与静极盘衬板7的接触面上开设有相应的环形凹槽，通过静极套21上的环形凸台与静极板14上环形凹槽的配合实现静极套21固定在静极板14与静极盘衬板7之间，电缆护套19套装在静极套21的外部。

在静极套21的内腔中同时设置有一圆形台阶，金属制的插孔22自静极板14侧向内***静极套21内卡装在圆形台阶的一端；电缆20自静极盘衬板7的一侧依次***电缆护套19以及静极套21，并卡装在圆形台阶的另一端，电缆20与插孔22安装完毕后，在静极套21内插孔22与电缆20中的金属导线实现电气连接，电缆20的另一端连接上述的外部的四个电容器。

如图5~6所示，动极盘5包括动极板24以及动极盘盖板26，动极盘盖板26与动极板24均为圆形且大小相同，动极盘盖板26通过其周圈的四个螺丝固定在动极板24的上部。在动极板24的上部中心开有一圆形凹槽，固定盘25放置在该凹槽内。转轴23自上而下同时穿过动极盘盖板26、固定盘25以及动极板24，通过径向的一颗螺钉实现固定盘25以及转轴23之间的固定，通过轴向的四颗螺钉实现固定盘25与动极板24之间的固定，从而实现了动极盘盖板26、固定盘25以及动极板24之间位置的固定。动极盘5插接在静极盘6上方之后，转轴23对应***转轴孔17内。

在动极板24的轴向上开设有两圈共二十四组圆柱形凹槽，每组圆柱形凹槽包括上、下位置一一对应的两个圆柱形凹槽。两圈圆柱形凹槽均匀排布在以动极板24中心为圆心的两个半径不同的圆周上，两圆周的半径与上述两组电容插接组件12所在的两圆周的半径相同。二十四个圆柱形凹槽中以两个或四个为一组由等深的凹槽进行联通形成多个条状凹槽，通过条状凹槽固定有连接组件。

如图5所示，连接组件包括借助上述每组圆柱形凹槽固定的插针28以及借助上述条状凹槽固定的联片27。插针28整体置于每组圆柱形凹槽内，插针28自下而上穿过动极板24后在上部的圆柱形凹槽内依次通过平垫、弹垫以及螺母完成固定。在每个条状凹槽内，通过与条状凹槽形状相符的联片27将一个条状凹槽内的所有插针28进行连接，联片27置于上述平垫下方，由螺母统一进行固定。联片27以及插针28均为金属制成，因此每个条状凹槽内的两个或四个插针28在联片27的连接下实现可靠地电气连接。

如图6所示，上述的二十四组被分成了八个条状凹槽，因此组成了八个连接组件：第一连接组件30、第二连接组件31、第三连接组件32、第四连接组件33、第五连接组件34、第六连接组件36、第七连接组件37以及第八连接组件38。上述的八个连接组件分为三组作为电容切换时的三个档位，其中第一连接组件30、第二连接组件31、第三连接组件32为第一组连接组件，第四连接组件33、第五连接组件34为第二组连接组件，第六连接组件36、第七连接组件37以及第八连接组件38为第三组连接组件。

在第一组连接组件中，第一连接组件30位于外圈，通过联片27连接了两个插针28，第三连接组件32位于内圈，通过联片27连接了两个插针28，与第一连接组件30交错设置；第二连接组件31中通过联片27连接了四个插针28，其中两个位于第一连接组件30右侧，另外两个位于第三连接组件32的左侧。

在第二组连接组件中，第四连接组件33以及第五连接组件34均通过联片27连接了四个插针28，其中第四连接组件33位于外圈，第五连接组件34位于内圈，第四连接组件33以及第五连接组件34位置内外对应。

在第三组连接组件中，第六连接组件36、第七连接组件37以及第八连接组件38均通过联片27连接了两个插针28。第六连接组件36、第七连接组件37以及第八连接组件38中的两个插针均各包含有一个位于内圈的插针28以及一个位于外圈的插针28，在本组连接组件中，还包含有两个未设置有插针28的两组圆柱形凹槽，作为补位孔35。

由此可知，每组连接组件中，均包含有八组上述的圆柱形凹槽，每组连接组件中的八组圆柱形凹槽的相对位置均与上述的八个电容插接组件12的相对位置相对应，因此保证每组连接组件中的插针28可对应***八个电容插接组件12的插孔22内，并与电容插接组件12中的相对应位置的电缆实现电气连接。

在动极板24的下方还固定有导柱29，导柱29的位置与上述的三个行程开关触发孔16相对应，因此在进行电容三个档位的切换时，导柱29可对应伸入相应的行程开关触发孔16内，并将相应的行程开关9触发，作为测试电压切换的触发条件。

在如图7所示的电路图中，包括电容C1~C4以及三个档位切换模块D1~D3，电容C1的一端同时连接端子A以及接线端J1，电容C1的另一端连接接线端J2；电容C2的两端分别连接接线端J3~J4；电容C3的两端分别连接接线端J5~J6；电容C4的一端连接接线端J7，电容C4的另一端同时连接端子B以及接线端J8，在实际测试中端子A连接测试电缆，端子B为接地端。

在档位切换模块D1中，包括接线端D1-1~D1-8，其中接线端D1-1、D1-3、D1-5以及D1-7短接，接线端D1-2、D1-4、D1-6以及D1-8短接。档位切换模块D1与上述的第二组连接组件相对应，当切换到第二组连接组件时，接线端D1-1~D1-8与电容C1~C4的接线端J1~J8一一对应连接，此时的等效电路为：电容C1~C4为并联连接。

在档位切换模块D2中，包括接线端D2-1~D2-8，其中接线端D2-1、D2-5短接，接线端D2-2、D2-3短接，接线端D2-6、D2-7短接、接线端D2-4、D2-8短接。档位切换模块D2与上述的第一组连接组件相对应，当切换到第一组连接组件时，接线端D2-1~D2-8与电容C1~C4的接线端J1~J8一一对应连接，此时的等效电路为：串联连接的电容C1~C2与串联连接的电容C3~C4并联。

在档位切换模块D3中，包括接线端D3-1~D3-8，其中接线端D3-1、D3-8为上述的两个补位孔35，此外接线端D3-2，D3-3短接，接线端D3-4、D3-5短接，接线端D3-6、D3-7短接。档位切换模块D3与上述的第三组连接组件相对应，当切换到第三组连接组件时，接线端D3-1~D3-8与电容C1~C4的接线端J1~J8一一对应连接，此时的等效电路为：电容C1~C4为串联连接。

由此可知，当切换到不同的档位时，实现了不同电容的连接方式接入到电缆测试回路中。

具体工作过程及工作原理如下：

在进行电缆测试时，需要选择测试时接入电路中的电容容量，此时操作人员通过上拉旋钮1将动极盘5提起并进行旋转，通过旋转将设置在动极盘5上不同的档位接入静极盘6中。当动极盘5下压之后，动极盘5下部的插针28对应***电容插接组件12的插孔22内，并通过不同形状设置的联片27实现了电缆20连接的电容以不同的连接方式接入测试电路中。当前的电容值无法满足测试要求时，可通过重复上述步骤实现电容容量的切换。

在进行电容容量切换时，导柱29同时将不同位置的行程开关9进行触发，由于不同的行程开关9的触点直接或间接连接在外部不同测试电压的供电回路中，因此不同行程开关9被触发后会将不同测试电压的供电回路接通，输出不同的测试电压值对电缆进行测试。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：包括静极盘（6）以及旋转插接在静极盘（6）上方的动极盘（5）；在静极盘（6）下表面固定有多个电压切换开关，在电压切换开关外部设置有电容插接组件（12），电容插接组件（12）下部连接多个外部电容，上部为穿过静极盘（6）设置的插接端口；

通过动极盘（5）设置有与电容插接组件（12）的插接端口配合插接的多组连接组件，在动极盘（5）下方还固定有可将任意一个电压切换开关触发的导柱（29），通过拔起、旋转、下压动极盘（5）实现任意一组连接组件与静极盘（6）上的电容插接组件（12）插接，同时导柱（29）对应对电压切换开关实现触发。

2.根据权利要求1所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的静极盘（6）包括静极板（14）以及固定在静极板（14）下部的静极盘衬板（7），在静极盘衬板（7）中部固定有固定座（8），所述的电压切换开关固定在固定座（8）外周圈；所述的电容插接组件（12）通过静极板（14）以及静极盘衬板（7）卡装固定。

3.根据权利要求2所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的电容插接组件（12）设置有两组，两组电容插接组件（12）位于以静极板（14）的中心为圆心的两个半径不同圆的圆周上，每组中的四个电容插接组件（12）之间的间距相同。

4.根据权利要求2或3所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的电容插接组件（12）包括中空筒状的静极套（21），在静极套（21）外部设置有一环形凸台，用于卡装在静极板（14）和静极盘衬板（7）之间；

所述的插接端口为插孔（22），插孔（22）自静极套（21）上端***，电缆（20）的一端自静极套（21）的下端***并与插孔（22）电气连接，电缆（20）的另一端连接外部电容。

5.根据权利要求4所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的在静极套（21）的下端套装有电缆护套（19），电缆（20）套装在电缆护套（19）内。

6.根据权利要求2所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的固定座（8）截面为三角形，电压切换开关为三个，分别固定在固定座（8）的三个边上；

电压切换开关为行程开关（9），在静极板（14）以及静极盘衬板（7）上同时开有三组行程开关触发孔（16），三个行程开关（9）的触发点伸入对应的行程开关触发孔（16）中。

7.根据权利要求1所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的动极盘（5）包括动极板（24）、固定在动极板（24）上部的动极盘盖板（26）以及同时穿过动极板（24）和动极盘盖板（26）固定的转轴（23），所述的连接组件通过动极板（24）固定且整***于动极板（24）内部。

8.根据权利要求1或7所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的连接组件包括插针（28）以及用于连接插针（28）的联片（27），在动极盘（5）的动极板（24）的轴向上开设有两圈圆柱形凹槽，每组圆柱形凹槽包括上、下位置一一对应的两个，插针（28）自下部向上穿过动极板（24）后通过螺栓固定；

圆柱形凹槽以两个或四个为一组由等深的凹槽进行联通形成八个条状凹槽，由联片（27）将同一条形凹槽内的插针（28）进行连接并同时由螺栓固定，每个条状凹槽以及其内的联片（27）和插针（28）为一个连接组件组成三组连接组件。

9.根据权利要求8所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的三组连接组件包括：

由第一连接组件（30）、第二连接组件（31）以及第三连接组件（32）组成的第一组，其中第一连接组件（30）位于外圈，包括联片（27）连接的两个插针（28），第三连接组件（32）位于内圈，包括联片（27）连接的两个插针（28），与第一连接组件（30）交错设置；第二连接组件（31）包括联片（27）连接的四个插针（28），其中两个位于第一连接组件（30）右侧，另外两个位于第三连接组件（32）的左侧；

由第四连接组件（33）以及第五连接组件（34）组成的第二组，其中第四连接组件（33）以及第五连接组件（34）均通过联片（27）连接了四个插针（28），其中第四连接组件（33）位于外圈，第五连接组件（34）位于内圈；

以及由第六连接组件（36）、第七连接组件（37）以及第八连接组件（38）组成的第三组，均由联片（27）连接了分别位于内、外圈的两个插针（28）。

10.根据权利要求1所述的电力电缆故障测试用的电容转换及电压控制装置，其特征在于：所述的静极盘（6）为矩形，在其上方通过四角处的立柱（4）固定有盖板（2），所述的动极盘（5）位于静极盘（6）与盖板（2）之间。