用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种电力电缆检测领域的技术，具体是一种用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置。
【背景技术】
[0002]挤包绝缘电力电缆是高压输电中的重要设备之一，其安全运行对输电网的稳定性至关重要。为保证电缆的制造质量和运行过程中安全稳定性，常需要对电力电缆的绝缘情况进行系统的状态评估，电缆绝缘层切片的理、化检测就是比较常规的状态检测方法之一。
[0003]目前的挤包电缆绝缘层切片检测中，电缆绝缘层切片的获取主要采用与电缆线芯平行的切削方式，其特点是安装操作简便，但也存在明显的局限性:首先，这种切削方式获取的绝缘层切片宽度有限，最大宽度主要由线芯截面积和绝缘层厚度决定，对1kV等低电压等级的挤包电力电缆，绝缘层切片宽度非常小，若要进行高场下的电导、空间电荷测量，由于测量电极相对较大，高电压测量过程中绝缘层切片必将发生沿面放电而导致测量无法进行；其次，目前这类切削装置的切削厚度无法精确控制，主要根据操作人员的视觉判断，因此获得的切片厚度均匀度不高，无法保证样品厚度参数一致，在分析时将引入误差；最后，也是最为核心的缺陷，这类切片反应的是绝缘层由表面一内部一表面的绝缘渐变过程，无法判断分析获得的参数反映电缆绝缘层哪个部位的绝缘状态，而实际电缆在制造、运行过程中，绝缘层不同位置的性能参数并不一样，因此基于该类切片获得的理、化参数不能准确分析电缆的绝缘状态。
[0004]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102931566A公开(公告)日2013.02.13，公开了一种电缆切片机，包括底座，中板和顶板，所述中板通过伸缩套固定在底座上，顶板固定在伸缩套的端部，顶板上设有用于带动伸缩套动作的升降装置，所述中板和底座之间设有旋转电机，电机固定在中板的底部，所述电机旋转轴的端部上设有夹线器，顶板与夹线器对应位置设有第一通孔，所述第一通孔上设有切片膜。但该技术工作前首先需要将绝缘层从导体上完好的剥离下来，这对于实际的电力电缆而言相当耗时；另外，获得的绝缘切片为电缆绝缘层的横向切片，即以电缆线芯垂直方向切削，切片为同轴圆环结构，包含电缆绝缘外层至绝缘内层结构，其绝缘切片宽度有很，不利于高压下的电性能测量，且获得的性能参数无法判断表征电缆绝缘的哪个位置。由上所述，为克服常规切片方式的缺点，目前急需要对常规的挤包绝缘电力电缆绝缘层切片方法进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，可以实现从绝缘层外表面至绝缘层内侧的连续均匀切削，切片宽度由切片厚度和绝缘层厚度决定，切片厚度由程序控制。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括:相对设置且通过卡盘同步机构相连的电缆主卡盘和电缆副卡盘，电力电缆样品固定设置于电缆主卡盘和电缆副卡盘之间且位于切削机构的上方，驱动机构分别与电缆主卡盘和切削机构相连。
[0007]所述的驱动机构包括:用于驱动电缆主卡盘的主电机、用于驱动切削机构的辅助电机以及分别与主电机和辅助电机相连的PLC控制器。
[0008]所述的切削机构包括:步进固定台以及设置于其上的带有步进线杆的步进旋转盘，步进线杆上设有用于切削的刀具。
[0009]所述的电力电缆样品由内而外依次包括:金属线芯、内半导电层、主绝缘、外半导电层、金属销装层、护套。
技术效果
[0010]与现有技术相比，本发明可实现厚绝缘挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切肖IJ，电缆安装简便，且切削参数经程序设置后，可自动完成切削操作。
[0011]本发明在相同电压等级电缆的结构尺寸下，可有效提高绝缘切片的宽度，从而为高场电导、空间电荷等需要施加电压较高的电性能测量提供足够宽度的切片试样，即增加试样的沿面距离，抑制高电场下发生沿面放电现象。
[0012]本发明采用PLC控制器控制电缆主卡盘、电缆副卡盘的旋转和切削刀具步进距离，从而实现绝缘层的均匀切削，获得的绝缘切片厚度可控制且整体厚度均匀，厚度范围在0.1mm -1mm0
[0013]本发明采用在电力电缆样品旋转的过程中对绝缘层进行同轴切削，获得的绝缘切片是从电缆绝缘层外表面至绝缘层内表面的径向均分切片，因此获得的切片试样可研宄电缆层不同位置的理、化特性。
【附图说明】
[0014]图1为装置的整体结构示意图；
[0015]图2为电缆主卡盘结构示意图，其中a为剖面图，b为右侧视图；
[0016]图3为电缆副卡盘结构示意图，其中a为剖面图，b为左侧视图；
[0017]图4为电缆一般结构和预处理示意图；
[0018]图5为电缆同轴旋转径向切削路径示意图。
[0019]图中:电缆主卡盘1、电缆副卡盘2、卡盘同步机构3、电缆紧固件4、步进旋转盘5、步进线杆6、步进固定台7、切削刀具8、主电机9、辅助电机1、PLC控制器11和电力电缆样品12。
【具体实施方式】
[0020]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0021]如图1所示，本实施例包括:相对设置且通过卡盘同步机构3相连的电缆主卡盘I和电缆副卡盘2，电力电缆样品12固定设置于电缆主卡盘I和电缆副卡盘2之间且位于切削机构的上方，驱动机构分别与电缆主卡盘I和切削机构相连。
[0022]所述的驱动机构包括:用于驱动电缆主卡盘I的主电机9、用于驱动切削机构的辅助电机10以及分别与主电机9和辅助电机10相连的PLC控制器11。
[0023]所述的切削机构包括:步进固定台7以及设置于其上的带有步进线杆6的步进旋转盘5，步进线杆6上设有用于切削的刀具8。
[0024]如图2所示，所述的电缆主卡盘I和电缆副卡盘2上均设有四个用于固定电力电缆样品12的电缆紧固件4。
[0025]为保证电力电缆样品的和电缆主卡盘处于同轴位置，四个电缆紧固件4之间由内置的同步机构相连以实现同步动作，即旋转其中一个电缆紧固件4，其它三个电缆紧固件同步旋转。
[0026]为方便电力电缆样品的安装，所述的电缆副卡盘2采用中空结构，如图3(a)剖面图所示，安装时可将电力电缆样品通过电缆副卡盘2中心插入电缆主卡盘I。
[0027]如图4所示，所述的电力电缆样品12由内而外依次包括:金属线芯13、内半导电层14、主绝缘15、外半导电层16、金属铠装层17、护套18。
[0028]本实施例通过以下方式实现切削:
[0029]步骤1、当进行正式电缆绝缘切削前，需要对电力电缆样品进行预处理，为保证切削刀具8不损坏，需要先将电力电缆的切削区域附近的金属凯装层17和护套18卸下，使外半导电层16裸露。若电力电缆无金属凯装层，如低压1kV电力电力，则仅需卸下护套18。
[0030]电力电缆样品12预处理完成后，将电缆样品穿过电缆副卡盘2中心孔后进入电缆主卡盘1，并由电缆主卡盘I和电缆副卡盘2上的各自的四个电缆紧固件4将电力电缆样品12固定。
[0031]步骤2、固定完成后，在PLC控制器11上设置电力电缆样品12的主绝缘15厚度、切片厚度、切片速度，PLC控制器11将自动计算主电机9和辅助电机10的旋转速度，随后主电机9和辅助电机10开始旋转，驱动电缆主卡盘I和步进旋转盘5旋转。
[0032]步骤3、为保证电力电缆样品12两端扭矩一致，电缆副卡盘2通过卡盘同步机构3和电缆主卡盘I同步同速旋转。辅助电机10驱动步进旋转盘5旋转，步进丝杆6随之旋转，推动安装在步进丝杆6上的切削刀具8向前移动，从而对电缆绝缘层15进行同轴旋转径向切削。
[0033]步骤4、电力电缆样品12的同轴旋转径向切削路径示意图如图5所示，首先从外半导电层17开始切削，随后对主绝缘层13切削，当切削靠近内半导电层16后，PLC控制器发出指令让辅助电机10转向旋转，从而完成切削刀具8退刀；
[0034]步骤5、最后PLC控制器发出断开主电机9电源指令，使而电缆主卡盘1、电缆副卡盘2和电力电缆样品12停止旋转。
[0035]本实施例中:电力电缆样品12为电力电缆，导体截面积1000mm2，主绝缘厚度9mm，长度300mm，含金属凯装层17，预处理时卸去的金属凯装层17和护套18的宽度为100mm。切削刀具8宽度在50 _80_，可根据需要选择不同宽度的切削刀具8，切片厚度为0.3mm,切片速度为lmm/s。
【主权项】
1.一种用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，其特征在于，包括:相对设置且通过卡盘同步机构相连的电缆主卡盘和电缆副卡盘，电力电缆样品固定设置于电缆主卡盘和电缆副卡盘之间且位于切削机构的上方，驱动机构分别与电缆主卡盘和切削机构相连； 所述的驱动机构包括:用于驱动电缆主卡盘的主电机、用于驱动切削机构的辅助电机以及分别与主电机和辅助电机相连的PLC控制器； 所述的切削机构包括:步进固定台以及设置于其上的带有步进线杆的步进旋转盘，步进线杆上设有用于切削的刀具。
2.根据权利要求1所述的用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，其特征是，所述的电缆主卡盘和电缆副卡盘上均设有四个用于固定电力电缆样品的电缆紧固件。
3.根据权利要求2所述的用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，其特征是，所述的四个电缆紧固件之间由内置的同步机构相连以实现同步动作，即旋转其中一个电缆紧固件，其它三个电缆紧固件同步旋转，从而实现所述电力电缆样品和电缆主卡盘处于同轴位置。
4.根据权利要求1或2所述的用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，其特征是，所述的电缆副卡盘采用中空结构。
5.根据权利要求1所述的用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，其特征是，所述的刀具的宽度在50 _80_，可根据需要选择不同宽度，切片厚度为0.3_，切片速度为lmm/s。
【专利摘要】一种电力电缆检测领域的用于挤包绝缘电力电缆的绝缘层同轴旋转切片机装置，包括：相对设置且通过卡盘同步机构相连的电缆主卡盘和电缆副卡盘，电力电缆样品固定设置于电缆主卡盘和电缆副卡盘之间且位于切削机构的上方，驱动机构分别与电缆主卡盘和切削机构相连。本发明可以实现从绝缘层外表面至绝缘层内侧的连续均匀切削，切片宽度由切片厚度和绝缘层厚度决定，切片厚度由程序控制，厚度范围在0.1mm‐1mm。
【IPC分类】G01R31-12, G01N1-06
【公开号】CN104614646
【申请号】CN201510026291
【发明人】吴建东, 廖一帆, 尹毅, 傅明利, 李淑琦
【申请人】上海交通大学, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月19日