一种高压电缆终端绝缘油加热灌装系统及灌装方法与流程

1.本发明涉及电力电缆工程施工技术领域，特别是涉及一种高压电缆终端绝缘油加热灌装系统及灌装方法。


背景技术：

2.高压电缆终端通常借助绝缘油(硅油)来增强终端内绝缘和界面强度，并使内部的应力部件与外部空气隔绝。硅油，作为液体绝缘填充剂，它的稳定性和可靠性对高压线路系统和电缆终端的安全运行十分重要。其中，水分含量是衡量绝缘油好坏的一个重要参数。越高电压等级的电力系统对硅油微水含量的要求越严格。硅油受潮，会降低其性能，进而会使终端的绝缘性能大大降低。高压电缆终端离地高，其使用的硅油粘度大，高压超高压电缆终端硅油的用量大，如何快速有效地将硅油灌入终端内，这也是高压电缆附件安装工艺重要的一环。
3.在现有的技术方案中，采用的除水方式为：先将标准大桶(200l)进行小桶分装(4.5l/桶，为了方便放入烤箱加热)。然后将小桶油放入烤箱加热除水，工业烤箱体积较大、重量大，现场施工大都在野外，携带运输搬运都需要借助起重设备/工具，非常不方便。
4.灌装的时候，工人站在电缆终端最高处，将除水后小桶硅油吊到终端顶部，人工将小桶盖打开将油往里倒，硅油粘度大，倾倒缓慢；同时，终端的用油量大，需要很多小桶装的油桶才能满足需求，因此需要反复上下搬运小桶装的油桶，导致工艺繁琐，灌注时间长。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高压电缆终端绝缘油加热灌装系统,能够降低绝缘油中的水分含量，并快速的将绝缘油灌装到位置比较高的电缆终端内。
6.本发明还提出一种具有上述高压电缆终端绝缘油加热灌装系统的灌装方法。
7.根据本发明的第一方面实施例的一种高压电缆终端绝缘油加热灌装系统，包括：
8.绝缘油桶，所述绝缘油桶的桶内密封盛装有绝缘油；
9.加热装置，所述加热装置包括柔性加热件和紧固件，所述柔性加热件能够包覆在所述绝缘油桶上，用于加热所述绝缘油桶中的绝缘油，使绝缘油中的水分受热蒸发成水汽，所述加热装置通过所述紧固件固定在所述绝缘油桶上；
10.去潮排气装置，与所述绝缘油桶相连通，用于抽走所述绝缘油桶中蒸发出的水汽，并向所述绝缘油桶中补入干燥的气体；
11.泵送灌装装置，与所述绝缘油桶连通，用于将去除水分后的绝缘油泵送至高压电缆终端的终端套管内。
12.根据本发明实施例的高压电缆终端绝缘油加热灌装系统，至少具有如下有益效果：
13.1、柔性加热件能够包覆在标准的绝缘油桶上，可以直接加热绝缘油桶中的绝缘
油，减少了多次分装的过程；柔性加热件可以进行折叠，折叠后所占的空间小、重量轻，携带方便，有利于现场施工。
14.2、绝缘油桶在加热过程中处于封闭状态，加热过程中产生的水汽会使绝缘油桶中的气压增加，通过去潮排气装置抽走绝缘油桶中蒸发出的水汽，并补入干燥的气体，使得绝缘油桶的气压维持平衡，能够将绝缘油桶中的水汽源源不断的带走。
15.3、采用泵送灌装装置将去除水分后的绝缘油泵送至高压电缆终端的终端套管内，泵送的方式具有流量大、速度快的特点，能够快速的将绝缘油灌装到电缆终端的终端套管内，解决了需要人工多次搬运、灌装的问题。
16.根据本发明的一些实施例，所述柔性加热件包括第一柔性加热带，所述第一柔性加热带呈方形带状，用于包覆在所述绝缘油桶的桶身周壁上。
17.根据本发明的一些实施例，所述第一柔性加热带包括依次设置的导热层、加热层和隔热保温层。
18.根据本发明的一些实施例，所述柔性加热件还包括第二柔性加热带，所述第二柔性加热带与所述绝缘油桶的桶底匹配，用于包覆在所述述绝缘油桶的桶底。
19.根据本发明的一些实施例，所述柔性加热件还包括第三柔性加热带，所述第三柔性加热带与所述绝缘油桶的桶顶匹配，用于包覆在所述述绝缘油桶的桶顶。
20.根据本发明的一些实施例，还包括热控系统，所述热控系统包括温度传感器和控制器，所述温度传感器用于监测所述绝缘油桶中绝缘油的温度，所述温度传感器和所述控制器电性连接，所述控制器和所述柔性加热件电性连接。
21.根据本发明的一些实施例，所述绝缘油桶包括桶体和第一桶盖，所述第一桶盖能够密封盖装在所述桶体上，所述去潮排气装置包括第二桶盖、抽气系统和补气系统；
22.所述第二桶盖能够密封盖装在所述桶体，所述第二桶盖上设有进气阀座和排气阀座；
23.所述抽气系统包括抽风机、排气管、排气阀和第一连接气管，所述抽风机、排气管、排气阀、第一连接气管和所述排气阀座依次连通；
24.所述补气系统包括空气干燥过滤模块、进气管、进气阀和第二连接气管，所述空气干燥过滤模块、进气管、进气阀、第二连接气管和所述进气阀座依次连通。
25.根据本发明的一些实施例，所述泵送灌装装置包括绝缘油灌装盖板、输送管和泵，所述绝缘油灌装盖板能够密封盖装在所述高压电缆终端的终端套管上，所述绝缘油灌装盖板上设有注油口和出气口，所述输送管的一端和所述注油口连接，另一端和所述泵连接，所述泵能够伸入所述绝缘油桶。
26.根据本发明的一些实施例，所述绝缘油灌装盖板上设有透明的观察窗。
27.根据本发明的第二方面实施例的一种高压电缆终端绝缘油的灌装方法，包括上述的高压电缆终端绝缘油加热灌装系统，包括以下步骤：
28.步骤s1：在施工现场，将柔性加热件包覆在所述绝缘油桶上，并通过所述紧固件固定在所述绝缘油桶上；
29.步骤s2：将所述去潮排气装置和所述绝缘油桶的桶内相连通；
30.步骤s3：所述柔性加热件启动，开始对所述绝缘油桶中的绝缘油加热，在加热过程中，所述去潮排气装置不断抽取绝缘油加热蒸发出的水汽，同时，不断往绝缘油桶中补入干
燥的气体，直至将所述绝缘油桶中绝缘油的水分去除；
31.步骤s4：将所述泵送灌装装置与所述绝缘油桶相连通，将所述绝缘油桶中的绝缘油泵送至所述高压电缆终端的终端套管内，此时，所述去潮排气装置停止抽取水汽，同时，继续往所述绝缘油桶中补入干燥的气体。
32.根据本发明实施例的一种高压电缆终端绝缘油的灌装方法，至少具有如下有益效果：
33.1、柔性加热件能够包覆在标准的绝缘油桶上，可以直接加热绝缘油桶中的绝缘油，减少了多次分装的过程；柔性加热件可以进行折叠，折叠后所占的空间小、重量轻，携带方便，有利于现场施工。
34.2、绝缘油桶在加热过程中处于封闭状态，加热过程中产生的水汽会使绝缘油桶中的气压增加，通过去潮排气装置抽走绝缘油桶中蒸发出的水汽，并补入干燥的气体，使得绝缘油桶的气压维持平衡，能够将绝缘油桶中的水汽源源不断的带走。
35.3、采用泵送灌装装置将去除水分后的绝缘油泵送至高压电缆终端的终端套管内，泵送的方式具有流量大、速度快的特点，能够快速的将绝缘油灌装到电缆终端的终端套管内，解决了需要人工多次搬运、灌装的问题。
36.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
37.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1为本发明实施例高压电缆终端绝缘油加热灌装系统的整体结构示意图；
39.图2为图1的局部放大示意图；
40.图3为图2中a部分的放大示意图；
41.图4为绝缘油桶和去潮排气装置连接的结构示意图；
42.图5为去潮排气装置的结构示意图；
43.图6为加热装置的立体结构示意图；
44.图7为加热装置的平面结构示意图；
45.图8为图7中a-a方向的剖视图；
46.图9为第二柔性加热带的平面结构示意图；
47.图10为第三柔性加热带的平面结构示意图；
48.图11为绝缘油灌装盖板的结构示意图。
49.附图标记：
50.100、绝缘油桶；
51.200、加热装置；210、柔性加热件；211、第一柔性加热带；2111、导热层；2112、加热层；2113、隔热保温层；212、第二柔性加热带；213、第三柔性加热带；220、紧固件；231、温度传感器；232、控制器；
52.300、去潮排气装置；310、第二桶盖；311、进气阀座；312、排气阀座；3121、伸入口；320、抽气系统；321、抽风机；322、排气管；323、排气阀；324、第一连接气管；330、补气系统；
331、空气干燥过滤模块；332、进气管；333、进气阀；334、第二连接气管；
53.400、泵送灌装装置；410、绝缘油灌装盖板；411、注油口；412、出气口；413、观察窗；420、输送管；430、泵；
54.500、高压电缆终端。
具体实施方式
55.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
57.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
58.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
59.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
60.如图1、图2和图6所示，根据本发明实施例的一种高压电缆终端绝缘油加热灌装系统，包括：
61.绝缘油桶100，绝缘油桶100的桶内密封盛装有绝缘油；
62.加热装置200，加热装置200包括柔性加热件210和紧固件220，柔性加热件210能够包覆在绝缘油桶100上，用于加热绝缘油桶100中的绝缘油，使绝缘油中的水分受热蒸发成水汽，加热装置200通过紧固件220固定在绝缘油桶100上；
63.去潮排气装置300，与绝缘油桶100相连通，用于抽走绝缘油桶100中蒸发出的水汽，并向绝缘油桶100中补入干燥的气体；
64.泵送灌装装置400，与绝缘油桶100相连通，用于将去除水分后的绝缘油泵送至高压电缆终端500的终端套管内。
65.在本实施例中，绝缘油桶100为200l的标准油桶，绝缘油桶100密封装的有绝缘油，在本实施例中的绝缘油为硅油。
66.在具体的施工包括以下步骤：
67.步骤s1：在施工现场，将柔性加热件210包覆在绝缘油桶100上，并通过紧固件220固定在绝缘油桶100上；
68.步骤s2：将去潮排气装置300和绝缘油桶100相连通；
69.步骤s3：柔性加热件210启动，开始对绝缘油桶100中的绝缘油加热，在加热过程中，去潮排气装置300不断抽取绝缘油加热蒸发出的水汽，同时，不断往绝缘油桶100中补入干燥的气体，直至将绝缘油桶中绝缘油的水分去除；
70.步骤s4：将泵送灌装装置400与绝缘油桶100相连通，将绝缘油桶100中的绝缘油泵送至高压电缆终端500的终端套管内，此时，去潮排气装置300停止抽取水汽，同时，继续往绝缘油桶100中补入干燥的气体。
71.通过柔性加热件210包覆在标准的绝缘油桶100上，可以直接加热绝缘油桶100中的绝缘油，相对于采用烤箱加热的方式，减少了多次分装的过程；柔性加热件210可以进行折叠，折叠后所占的空间小、重量轻，携带方便，有利于现场施工。
72.绝缘油桶100在加热过程中处于封闭状态，加热过程中产生的水汽会使绝缘油桶100中的气压增加，通过去潮排气装置300抽走绝缘油桶100中蒸发出的水汽，并补入干燥的气体，使得绝缘油桶100的气压维持平衡，将绝缘油桶100中的水汽源源不断的带走。
73.采用泵送灌装装置400将去除水分后的绝缘油泵送至高压电缆终端500的终端套管内，泵送方式具有流量大、速度快的特点，能够快速的将绝缘油灌装到电缆终端的终端套管内，解决了需要人工多次搬运、灌装的问题。
74.整个过程中，绝缘油的流动过程处于一个密闭的环境中，能有效的降低异物进入终端套管内的风险。
75.在本发明的一些实施例中，柔性加热件210包括第一柔性加热带211，第一柔性加热带211呈方形带状，用于包覆在绝缘油桶100的桶身周壁上。
76.如图4结合6和图7所示，在本实施例中，第一柔性加热带211呈方形带状，第一柔性加热带211的宽度和绝缘油桶100的桶高匹配，以将整个桶身周壁包覆住为优。使用的时候将第一柔性加热带211包覆在绝缘油桶100的桶身周壁上，并通过紧固件220固定。使用完以后，紧固件220松开，将第一柔性加热带211取下来，可以对下一个绝缘油桶100加热。
77.第一柔性加热带211包覆在绝缘油桶100的桶身周壁上以后，在加热过程中，第一柔性加热带211产生的热量通过绝缘油桶100的桶壁传递给桶内的绝缘油，使得绝缘油内的水分受热蒸发成水汽。
78.其中，紧固件220为可以进行长度调节的连接件，具体可以为魔术贴或者搭扣件的形式设置在第一柔性加热带211的两端。可以根据不同加热对象的形状和尺寸进行调节，实现对绝缘油桶100的紧密贴合，达到高效热传导的目的。
79.在本发明的进一步实施例中，第一柔性加热带211包括依次设置的导热层2111、加热层2112和隔热保温层2113。
80.如图8所示，加热层2112被设置在导热层2111和隔热保温层2113之间，加热层2112产生的热量通过导热层2111传递给绝缘油桶100，隔热保温层2113减少加热层2112产生的热量流失。加热层2112会设置电加热元件，采用电加热的方式使用方便。
81.在本发明的进一步实施例中，柔性加热件210还包括第二柔性加热带212，第二柔性加热带212与绝缘油桶100的桶底匹配，用于包覆在述绝缘油桶100的桶底。
82.如图9所示，在本实施例中，第二柔性加热带212可以是和第一柔性加热带211连为一体，也可以单独设置。通过增设第二柔性加热带212，可以将绝缘油桶100包覆的更加严密，使得绝缘油桶100的受热面积进一步增加，提高加热效率的同时使得绝缘油桶100受热
更加均匀。
83.在本发明的进一步实施例中，柔性加热件210还包括第三柔性加热带213，第三柔性加热带213与绝缘油桶100的桶顶匹配，用于包覆在述绝缘油桶100的桶顶。
84.同样的，如图10所示，在本实施例中，第三柔性加热带213可以是和第一柔性加热带211连为一体，也可以单独设置。第二柔性加热带212和第三柔性加热带213可以是同时设置，也可以择其一设置。通过增设第三柔性加热带213，可以将绝缘油桶100包覆的更加严密，使得绝缘油桶100的受热面积进一步增加，提高加热效率的同时使得绝缘油桶100受热更加均匀。其中，第三柔性加热带213上为了不与在桶顶上安装的部件干涉，设置有让位开口部位。
85.其中，第二柔性加热带212和第三柔性加热带213的结构层和第一柔性加热带211的结构层一致，包括依次设置的导热层、加热层和隔热保温层。
86.在本发明的一些实施例中，还包括热控系统，热控系统包括温度传感器231和控制器232，温度传感器231用于监测绝缘油桶100中绝缘油的温度，温度传感器231和控制器232电性连接，控制器232和柔性加热件210电性连接。
87.在绝缘油的加热过程中，温度传感器231用于监测绝缘油桶100中绝缘油的温度，并将采集到的温度反馈给控制器232，控制器232根据绝缘油的温度来控制加热。当加热到预定温度以后，柔性加热件210转入保温工作状态。
88.进一步的，柔性加热件210内部设有一个或多个内置温度传感器240，用来监测柔性加热件210加热过程的工作温度，实现对加热过程的安全监测，一旦内置温度传感器240监测发现温度异常则控制器232切断加热，并发出声光报警，提示异常。
89.在本发明的一些实施例中，绝缘油桶100包括桶体和第一桶盖(图中未示出)，第一桶盖能够密封盖装在桶体上，去潮排气装置300包括第二桶盖310、抽气系统320和补气系统330；
90.第二桶盖310能够密封盖装在桶体，第二桶盖上设有进气阀座311和排气阀座312；进气阀座311和排气阀座312上设有气管接头。
91.抽气系统320包括抽风机321、排气管322、排气阀323和第一连接气管324，抽风机321、排气管322、排气阀323、第一连接气管324和排气阀座312依次连通；
92.补气系统330包括空气干燥过滤模块331、进气管332、进气阀333和第二连接气管334，空气干燥过滤模块331、进气管332、进气阀333、第二连接气管334和进气阀座311依次连通。
93.在本实施例中，如图4和图5所示，绝缘油桶100为200l的标准油桶，绝缘油桶100包括桶体和第一桶盖，第一桶盖为普通的桶盖，用来在平常状态的时候，将绝缘油封装在桶体中。
94.第二桶盖310为专用的桶盖，在加热绝缘油桶100的时候，将第一桶盖从绝缘油桶100上取下来，换上第二桶盖310。使用完以后，第二桶盖310可以取下来对下一个绝缘油桶使用。
95.抽气的时候，将第一连接气管324和排气阀座312连接在一起，抽风机321启动，绝缘油桶100中的气体依次经过排气阀座312、第一连接气管324、排气阀323、排气管322和抽风机321被抽出。其中，排气阀323上可以设置多个气管接头，这样可以同时连接多根排气管
322，对多个绝缘油桶100进行抽气。
96.抽气的同时，需要往绝缘油桶100补入气体，这样才能构成一个空气循环。在补气的过程中，空气干燥过滤模块331启动，外界的气体依次经过空气干燥过滤模块331、进气管332、进气阀333、第二连接气管334和进气阀座311进入绝缘油桶100中。在空气干燥过滤模块331的作用下，空气在进入绝缘油桶100中之前会被空气干燥过滤模块331除去水汽等异物，保证补入空气的干燥性和纯净性，避免引入新的水汽及其他异物，提高水汽除去效果。同样的，进气阀333也可以设置多个气管接头，这样可以同时连接多根进气管332，以便同时对多个绝缘油桶100进行补气。
97.在本发明的一些实施例中，泵送灌装装置400包括绝缘油灌装盖板410、输送管420和泵430，绝缘油灌装盖板410能够密封盖装在高压电缆终端500的终端套管上，绝缘油灌装盖板410上设有注油口411和出气口412，输送管420的一端和注油口411连接，另一端和泵430连接，泵430能够伸入绝缘油桶100。
98.在本实施例中，如图1、图2和图11所示，在完成对绝缘油桶100中的绝缘油除水以后，将绝缘油灌装盖板410密封盖装在高压电缆终端500的终端套管上，泵430的吸管伸入绝缘油桶100中。输送管420的一端和注油口411连接，另一端和泵430的出口连接。在泵430启动以后，绝缘油桶100中的绝缘油在泵430的作用下，被泵送到高压电缆终端500的终端套管中。同时高压电缆终端500的终端套管中的气体会从出气口412排出，确保绝缘油输送过程流畅。
99.在本实施例，第二桶盖310上设有供泵430的吸管伸入的伸入口3121，在加热过程中，伸入口3121处于关闭的状态，在泵送绝缘油的时候，伸入口3121再打开，以便泵430的吸管伸入。在泵送绝缘油的过程中，去潮排气装置300需要同时给绝缘油桶100补入气体，保证泵送过程的正常进行。
100.结合图3和图4所示，在具体的实施例中，排气阀座312由管道和管道盖板组成，管道的一端和绝缘油桶100连通，管道盖板密封盖装在管道的另一端，密封盖装从管道上拆下来以后，管道的入口就被打开，构成了伸入口3121。管道盖板上设有和第一连接气管324连接的管接头。抽气的时候，管道盖板密封盖装在管道上，第一连接气管324和管接头连接。抽油的时候，将管道盖板取出，泵430从管道中伸入绝缘油桶100中，使得排气阀座312达到“一物两用”的优点。
101.在整个泵送过程中，只要将管路连接好以后，绝缘油桶100中的绝缘油就会连续不断的进入高压电缆终端500终端套管中，整个过程流量大、速度快，不用人工反复上下搬运绝缘油桶100搬运。
102.而且在泵送过程中，绝缘油灌装盖板410密封盖装在高压电缆终端500的终端套管上，减少了绝缘油因与外界的接触再次受潮的风险，也减少了外界异物进入终端套管中的可能。
103.在本发明的进一步实施例中，绝缘油灌装盖板410上设有透明的观察窗413。
104.通过在绝缘油灌装盖板410设置透明的观察窗413，可以观察终端套管中绝缘油的情况。透明的观察窗413具体采用的是透明亚克力板。
105.本发明还公开了一种高压电缆终端绝缘油的灌装方法，包括上述的高压电缆终端绝缘油加热灌装系统，包括以下步骤：
106.步骤s1：在施工现场，将柔性加热件210包覆在绝缘油桶100上，并通过紧固件220固定在绝缘油桶100上；
107.步骤s2：将去潮排气装置300和绝缘油桶100相连通；
108.步骤s3：柔性加热件210启动，开始对绝缘油桶100中的绝缘油加热，在加热过程中，去潮排气装置300不断抽取绝缘油加热蒸发出的水汽，同时，不断往绝缘油桶100中补入干燥的气体，直至将绝缘油桶中绝缘油的水分去除；
109.步骤s4：将泵送灌装装置400与绝缘油桶100相连通，将绝缘油桶100中的绝缘油泵送至高压电缆终端500的终端套管内，此时，去潮排气装置300停止抽取水汽，同时，继续往绝缘油桶100中补入干燥的气体。
110.本发明公开的一种高压电缆终端绝缘油的灌装方法，克服了传统作业耗时长、工艺繁琐、异物容易进入终端套管的问题，有利于提升电缆的施工作业质量，减轻作业人员的工作强度。主要体现在：(1)结构简单，易于拆卸/安装；(2)解决了人工需多次搬运、灌装的问题；(3)灌装流量大，输送速率平稳；(4)整个装置密闭性好，能有效降低异物进入终端套管内的风险。
111.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
112.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。