一种充油电缆端子封堵结构及其安装方法与流程

1.本发明涉及电缆封堵技术领域，尤其涉及一种充油电缆端子封堵结构及其安装方法。


背景技术：

2.海底充油电缆两端各有一套油泵站，其两套泵站系统配置完全一样，它为海底电缆的正常和异常情况下的供油提供保障，同时可以通过它实时监控充油电缆油流、油压，侧面掌握海底电缆的运行状态。为了保障海底充油电缆稳定运行，需要在海底充油电缆出现破坏漏油时需要采用封堵结构进行封堵，用以防止海缆充油管中的绝缘油泄漏和海水的渗入，但海缆位于海底，海水的作用力会对封堵结构产生影响，现有技术中的封堵机构在该环境下很可能结构松脱而影响封堵效果，还可能会引起封堵结构的损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种充油电缆端子封堵结构及其安装方法。
4.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种充油电缆端子封堵结构，所述充油电缆内部中心设有导油管，充油电缆最外层设有外被层，所述封堵结构包括由内向外依次套设的内堵头、内椎件和外套管，所述内锥件内部设有内堵头，所述内堵头一侧侧面的中心区域向外延伸形成锥体塞，所述锥体塞与所述导油管内径匹配对应，所述内锥件为一侧敞口另一侧封闭的中空结构，所述外套管为一侧敞口另一侧封闭的中空结构。
5.进一步的，所述内锥件包括依次连接的圆锥台部件和圆柱体部件，所述圆锥台部件嵌设在外套管内，圆柱体部件一侧伸入外套管内与圆锥台部件连接，圆柱体部件的另一侧延伸至外套管外外侧。
6.进一步的，所述外套管为内部设有容纳腔，所述容纳腔与位于外套管内的内锥件形状和大小匹配对应。
7.进一步的，所述圆柱体部件的外侧套设有卡紧外管，所述卡紧外管远离外套管侧的管口向卡紧外管的中轴线方向凸起形成卡口，所述卡口内径与所述圆柱体部件的内径相同，所述卡口的厚度与所述圆柱形部件侧壁的厚度相同。
8.进一步的，所述卡口内壁与圆柱体部件的端口之间通过第二密封圈。
9.进一步的，所述内堵头与电缆的接触面之间设有第一密封圈，内堵头另一侧侧面与所述圆锥台部件封闭侧内壁之间设有第一弹性垫片。
10.进一步的，所述圆锥台部件封闭侧求外壁与外套管封闭侧内壁之间设有第二弹性垫片。
11.进一步的，所述封堵结构包括空心采样管，所述采样管一侧依次穿过外套管、内锥体和内堵头伸入所述导油管中。
12.进一步的，所述封堵结构包括检测装置，所述检测装置包括检测探头和检测模块，
检测探头位于椎体塞的端部。
13.本发明第二方面提供了一种充油电缆端子封堵结构安装方法，基于本发明第一方面所述的充油电缆端子封堵结构实现，包括如下步骤：
14.s1、将内堵头的锥体塞插入充油电缆的导油管中，并通过焊接使得两者连接，在内堵头与电缆连接面处安装第一密封圈，内堵头的另一侧安装第一弹性垫片；
15.s2、将外套管套设在内锥件的圆锥台组件外部，并在所述圆锥台组件底面与外套管内侧底面之间放置第二弹性垫片；
16.s3、在内锥件与外套管卡口内侧壁之间设置第二密封圈，在外套管封闭侧的外壁通过螺栓固定法兰板；
17.s4、卡紧外管连接内锥件的圆柱体和充油电缆的金属防护层，并且卡紧外管设置有螺孔，通过螺钉使得两个卡紧外管固定内锥件和充油电缆。
18.进一步的，通过检测探头采集检测信息，通过采样管获取所述充油管内的绝缘油样本。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.1、本发明通过内堵头实现充油电缆导油管的封堵，但由于内堵头的体积较小，而导油管中的绝缘油又具有一定的压力，因此，为了保持内堵头与导油管的稳固连接，采用内锥件结合外套管的结构对内堵头进行固定，内锥件与外套管之间采用相互配合的锥形体结构，当外套管受到外力作用下，锥形体结构会使两个零件会更加紧固的连接。
21.2、本发明实现了海底充油电缆的封堵。通过本发明可以保证海底电缆在损坏的紧急情况下对充油电缆电缆的损伤最小，来阻止海水浸入，以免造成海缆大范围损伤，同时避免大量电缆油流入大海，造成海水污染和经济损失，更可以减少海水渗透进入充油电缆油纸绝缘中，留下安全隐患，也为后面的接续提供时间。
22.3、本发明通过对端封部件轴向开孔进行功能扩展，形成油压监测和油样抽取的接口，可与相应压力仪表、监测终端或取样装置连接。
附图说明
23.图1为本发明的一具体实施例的一种充油电缆端子封堵结构的整体结构示意图；
24.图2为图1的左视图；
25.图3为图1的俯视图；
26.图4为图1的后视图；
27.图5为沿图2中a-a剖切线的剖视图；
28.图中：1-充油电缆，2-内堵头，3-第一密封圈，4-第一弹性垫片，5-内锥件，6-第二密封圈，7-第二弹性垫片，8-外套管，9-法兰板，10-卡紧外管，11-导油管，12-椎体塞。
具体实施方式
29.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
30.如图1-5所示的一种充油电缆1端子封堵结构，所述充油电缆1由内向外依次为导油管、导体、主绝缘层、金属防护层和外被层，导油管内填充有具有一定压力的绝缘油。
31.在一具体实施例中，所述封堵结构为一侧敞口另一侧封闭的空心结构，包括由内向外依次嵌套安装的内堵头2、内椎件5和外套管8，充油电缆1的一端由封堵结构的敞口侧伸入后于封堵结构封闭侧的内壁紧密贴合，实现充油电缆1中导油管封堵，实现充油电缆的修复，防止海水的侵入和导油管11中绝缘油的渗出。
32.如图5所示，所述内堵头2一侧侧面的中心区域向外延伸形成锥体塞12，所述锥体塞与所述导油管匹配对应，所述椎体塞12插入导油管11中实现封堵效果。
33.所述内锥件5为一侧敞口另一侧封闭的中空结构，所述外套管8也为一侧敞口另一侧封闭的中空结构，并且外套管8的外部呈圆柱体结构，在使用过程中，外套管8的具体结构可以根据需要进行调整，例如，可以为四棱柱或六棱柱等形状。
34.所述通过内锥件5和外套管8实现内堵头2和充油电缆1之间的固定连接，为了进一步增强内锥件5与外套管8之间的稳定性，所述内锥件5包括圆锥台部件和圆柱体部件，所述圆锥台部件嵌设在外套管8内，圆柱体部件一侧伸入外套管内与圆锥台部件连接，圆柱体部件的另一侧延伸至外套管8外侧，所述圆锥台部件和圆柱体部件之间可以为一体式结构，也可以为可拆分的哈夫结构；所述内堵头2位于圆锥台部件内，通过圆锥台部件包覆内堵头2防止内堵头2与充油电缆脱离，并且，为了实现充油电缆1的完全封堵，内堵头2需大于充油电缆的外径，通过圆锥台部件可以接纳充油电缆1和内堵头2的外径差，内堵头的边缘嵌设在圆锥台部件的内壁中，实现内堵头2与充油电缆1的固定连接。圆锥台部件能够实现与外套管8内壁的固定卡和，进一步提高封堵结构整体的稳定性。
35.由于圆锥台部件和圆柱体部件的连接处是两种形状的连接过渡点，结构稳定性相对较差，因此，圆锥台部件和部分圆柱体部件位于外套管8内，使内椎件5的结构薄弱位置都位于外套管的保护范围内，增强封堵结构的整体抗冲击性能。
36.相应的，所述外套管8为内部设有容纳腔，所述容纳腔与位于钛套管8内部的圆锥台部件和部分圆柱体部件的大小、结构匹配对应，通过所述容纳腔使内锥体5稳定的嵌设在外套管8内部，并且不会脱出，并且通过圆柱体部件对充油电缆1进行夹持，将导油管中轴线与内堵头2的锥体塞的中轴线重合或保持在适宜角度范围内，进而防止绝缘油泄漏。
37.所述外套管8封闭侧的外壁上设有法兰板9，法兰板9通过螺钉固定在外套管上，一方面增强外套管8的强度，另一方面，当外套管8外侧增加其他附加结构时，可以直接安装在法兰板9上，进而保证封堵结构的稳定性和完整性。
38.为了进一步保持充油电缆1沿电缆中轴线方向的位置稳定性，所述圆柱体部件的外侧套设有卡紧外管10，所述卡紧外管10远离外套管8侧的管口向卡紧外管10的中轴线方向凸起形成卡口，所述卡口内径与所述圆柱体部件的内径相同，所述卡口不仅能够进一步实现充油电缆1的夹持，并且通过卡口对内锥件5和外套管8的相对位置保持固定。
39.为了进一步保证密封性能和减震性能，所述卡口内壁与圆柱体部件的端口之间设有第二密封圈6，所述内堵头2与电缆的接触面之间设有第一密封圈3，内堵头2与所述圆锥台部件底面之间设有第一弹性垫片4。所述圆锥台与外套管8之间设有第二弹性垫片7。
40.一方面为了便于安装和拆卸，另一方面为了加工方便，所述内锥件5、外套管8和卡紧外管10均为哈夫结构，简化海缆的封堵加工过程。
41.充油电缆的封堵效果主要体现在是否有内部绝缘油的渗出和外部海水的渗入，通常情况下，充油电缆工作的位置位于海底，少量的绝缘油渗出检测起来会很困难，为了解决
该问题，在所述封堵结构中设置空心采样管，所述采样管一侧依次穿过外套管、内锥体和内堵头伸入所述导油管中，通过在外套管、内椎件和内堵头进行轴向开孔并加入采样管，可以及时对封堵结构处的导油管内绝缘油进行采样，及时根据采样结果判断当前封堵效果是否达到要求，当没有达到封堵要求时，及时作出调整。
42.由于封堵结构是对充油电缆的补救措施，因此需要检测封堵位置的相关参数，例如绝缘油的压力等，为此，所述封堵结构设有检测装置，所述检测装置包括检测探头(压力传感器等现有传感检测器件)和检测模块，检测探头位于椎体塞的端部，检测模块可以采用现有的信号接收芯片，将检测数据上传至远程监测终端中，远程监测终端对检测的数据进行分析。
43.在一具体实施例中，一种充油电缆1端子封堵结构安装方法，基于上述的充油电缆1端子封堵结构实现，包括如下步骤：
44.s1、将内堵头2的锥体塞插入充油电缆1的导油管中，并通过焊接使得两者连接，在内堵头2与电缆连接面处安装第一密封圈3，内堵头2的另一侧安装第一弹性垫片4；
45.s2、将外套管8套设在内锥件5的圆锥台组件外部，并在所述圆锥台组件底面与外套管8内侧底面之间放置第二弹性垫片7；
46.s3、在内锥件5与外套管8卡口内侧壁之间设置第二密封圈6，在外套管8的封闭侧通过螺栓固定法兰板9；
47.s4、卡紧外管10连接内锥件5的圆柱体和充油电缆1的金属防护层，并且卡紧外管10设置有螺孔，通过螺钉使得两个卡紧外管10固定内锥件5和充油电缆1。
48.s5、通过检测探头采集检测信息，通过采样管获取所述充油管内的绝缘油样本。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。