一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法技术

一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法。其包括将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层、外屏蔽层、绝缘层以及内屏蔽层剥除；在导体外部缠绕半导电带；在半导电带外部涂抹硅脂；在表面涂有硅脂的半导电带外部套入金属套管；在金属套管表面涂抹硅脂；在表面涂有硅脂的金属套管外部套入冷收缩绝缘件等步骤。本发明专利技术提供的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法通过在高压电缆终端头内置金属套管的方法来改善电场强度分布，以确保电缆终端内部电场强度极值远低于工频和冲击击穿电场强度，这样即使在制作电缆终端头的过程中引入杂质，也不会影响高压电缆整体绝缘水平。

【技术实现步骤摘要】
一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法
本专利技术属于电力供电
，特别是涉及一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法。
技术介绍
《高压交联电缆材料及工艺发展综述》(欧阳本红等撰写)一文中分析了材料中杂质含量、形状、介电参数、绝缘层与半导电屏蔽层界面光滑程度和电缆制造工艺对电缆性能的影响，指出：高压电缆绝缘层中除微孔之外，杂质是高压电缆运行可靠性最大的隐患，形状尖锐、导电性高的杂质尤为严重。当杂质缺陷形状尖锐、介电常数较高时，局部电场更为集中，绝缘电树的引发电压比没有杂质时更低，因此绝缘层运行电压和寿命受到影响。JRAntoniscki等[AntonisckiJR,NilssonU,GubanskiSM.TheEffectofMetalInclusionsontheBreakdownStrengthofXLPECables[C]//ProceedingsofIEEEConferenceonElectricalInsulationandDielectricPhenomena.Minneapolis,USA:IEEE,1997:283-286.]的研究表明，绝缘的劣化源于尺寸较大的金属杂质。他们对人工掺杂模型电缆的击穿强度进行了研究，当交联聚乙烯电缆中含有一定浓度(比如5个/m)的杂质时，该电缆的冲击和工频击穿强度随杂质尺寸增加而下降。另外该研究还指出，当绝缘层中100μm尺寸的杂质浓度每增加5倍，其工频和冲击击穿强度(击穿概率为63％)分别下降17％和14％。杂质尺寸的增加不仅降低了绝缘层的特征击穿强度，而且使击穿的统计特性发生变化，使得击穿的分散性更小，即击穿发生的概率更高。以《冷缩电缆终端接头制作安装(DLFJAZ-01)》(中国南方电网有限责任公司组编)为代表的现行电缆终端头制作方法包括按顺序进行的下列步骤：第一步，当需要在如图2所示的由导体1、包覆在导体1外部的内屏蔽层4、包覆在内屏蔽层4外部的绝缘层2、包覆在绝缘层2外部的外屏蔽层3以及包覆在外屏蔽层3外部的接地金属屏蔽层5组成的圆柱高压电缆端部制成电缆终端头时，首先将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层5、外屏蔽层3、绝缘层2以及内屏蔽层4剥除，以使该端部的导体1外露；第二步，清除干净上述导体1表面的绝缘材料，然后在导体1外部缠绕半导电带；第三步，在半导电带外部以及圆柱高压电缆上靠近半导电带的绝缘层2表面涂抹一层硅脂，涂抹硅脂时从高压部位往接地方向单向进行，不得往复进行，以避免把半导电带表面的导电粉末带向高电位处；第四步，在表面涂有硅脂的半导电带外部套入一个冷收缩绝缘件到所规定的位置。但是，这种已有技术的电缆终端头制作方法存在如下缺陷：半导电带表面的导电粉末会存在于硅脂与冷收缩绝缘件的接触面上，从而降低了冷收缩绝缘件的工频和冲击击穿电场强度，使冷收缩绝缘件的内表面绝缘击穿风险上升。由于在上述制作电缆终端头的过程中不可避免会引入杂质，从而使电缆终端头的质量成为制约高压电缆整体绝缘水平的瓶颈。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法包括按顺序进行的下列步骤：第一步，当需要在由导体、包覆在导体外部的内屏蔽4、包覆在内屏蔽层外部的绝缘层、包覆在绝缘层外部的外屏蔽层以及包覆在外屏蔽层外部的接地金属屏蔽层组成的圆柱高压电缆端部制成电缆终端头时，首先将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层、外屏蔽层、绝缘层以及内屏蔽层剥除，以使该端部的导体外露；第二步，清除干净上述导体表面的绝缘材料，然后在导体外部缠绕半导电带；第三步，在半导电带外部以及圆柱高压电缆上靠近半导电带的绝缘层表面涂抹一层硅脂，涂抹硅脂时从高压部位往接地方向单向进行；第四步，在表面涂有硅脂的半导电带外部套入一根金属套管；第五步，在金属套管的表面涂抹一层硅脂；第六步，在表面涂有硅脂的金属套管外部套入一个冷收缩绝缘件到所规定的位置。在第二步中，所述的半导电带的厚度δ与内屏蔽层的厚度一致。在第四步中，所述的金属套管与电缆终端头等长。本专利技术提供的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法的效果：本专利技术通过在高压电缆终端头内置金属套管的方法来改善电场强度分布，以确保电缆终端内部电场强度极值远低于工频和冲击击穿电场强度，这样即使在制作电缆终端头的过程中引入杂质，也不会影响高压电缆整体绝缘水平。附图说明图1为本专利技术提供的改善局部绝缘性能的电缆终端头法向投影图。图中:1、导体，8、冷收缩绝缘件，7、金属套管，6、半导电带图2为常规的圆柱高压电缆法向投影图。图中:1、导体，2、绝缘层，3、外屏蔽层，4、内屏蔽层，5、接地金属屏蔽层具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。如图1及图2所示，本专利技术提供的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法包括按顺序进行的下列步骤：第一步，当需要在由导体1、包覆在导体1外部的内屏蔽层4、包覆在内屏蔽层4外部的绝缘层2、包覆在绝缘层2外部的外屏蔽层3以及包覆在外屏蔽层3外部的接地金属屏蔽层5组成的圆柱高压电缆端部制成电缆终端头时，首先将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层5、外屏蔽层3、绝缘层2以及内屏蔽层4剥除，以使该端部的导体1外露；第二步，清除干净上述导体1表面的绝缘材料，然后在导体1外部缠绕半导电带6，半导电带6的厚度δ与内屏蔽层4的厚度一致；第三步，在半导电带6外部以及圆柱高压电缆上靠近半导电带6的绝缘层2表面涂抹一层硅脂，涂抹硅脂时从高压部位往接地方向单向进行，不得往复进行，以避免把半导电带6表面的导电粉末带向高电位处；涂抹硅脂时应戴专用手套；第四步，在表面涂有硅脂的半导电带6外部套入一根与电缆终端头等长的金属套管7；第五步，在金属套管7的表面涂抹一层硅脂；涂抹硅脂时应戴专用手套；第六步，在表面涂有硅脂的金属套管7外部套入一个冷收缩绝缘件8到所规定的位置。在第四步中，所述的金属套管7的参数通过如下方法确定：4.1)参数说明：圆柱高压电缆参数：a：导体1的半径b：接地金属屏蔽层5的半径l：导体1的长度EM：绝缘层2击穿电场强度τ：导体1的单位长度电荷ε：绝缘层2、外屏蔽层3、内屏蔽层4的介电常数，假设三者为一个值σb：接地金属屏蔽层5内表面电荷面密度金属套管7的参数：c：金属套管7的半径L：金属套管7的长度U1：导体1与金属套管7间的电压U2：金属套管7与接地金属屏蔽层5间的电压σc：金属套管7内表面电荷面密度计算过程：4.2)未内置金属套管7时，计算导体1的最大工作电压：导体1在半径为r处的电场强度为：其中，为单位方向矢量，其方向为由导体1的圆心指向无穷远处。在导体1的边缘处获得的电场强度极值为：导体1的电压：为充分利用绝缘材料，使Emax＝EM，则导体1的最大工作电压为：4.3)内置金属套管7后，圆柱高压电缆内电压分布：由式①可知，未内置金属套管7前，电场强度极值出现在导体1与绝缘层2的接触面处，其幅值随着半径的增大而递减，但绝缘层2的击穿电场强度为一恒定值，因此绝缘材料未得到充分利用。通过调节金属套管7的长度L，可以控制金属套管7一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法，其特征在于：所述的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法包括按顺序进行的下列步骤：第一步，当需要在由导体(1)、包覆在导体(1)外部的内屏蔽层(4)、包覆在内屏蔽层(4)外部的绝缘层(2)、包覆在绝缘层(2)外部的外屏蔽层(3)以及包覆在外屏蔽层(3)外部的接地金属屏蔽层(5)组成的圆柱高压电缆端部制成电缆终端头时，首先将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层(5)、外屏蔽层(3)、绝缘层(2)以及内屏蔽层(4)剥除，以使该端部的导体(1)外露；第二步，清除干净上述导体(1)表面的绝缘材料，然后在导体(1)外部缠绕半导电带(6)；第三步，在半导电带(6)外部以及圆柱高压电缆上靠近半导电带(6)的绝缘层(2)表面涂抹一层硅脂，涂抹硅脂时从高压部位往接地方向单向进行；第四步，在表面涂有硅脂的半导电带(6)外部套入一根金属套管(7)；第五步，在金属套管(7)的表面涂抹一层硅脂；第六步，在表面涂有硅脂的金属套管(7)外部套入一个冷收缩绝缘件(8)到所规定的位置。

【技术特征摘要】
1.一种能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法，其特征在于：所述的能够改善局部绝缘性能的电缆终端头制作方法包括按顺序进行的下列步骤：第一步，当需要在由导体(1)、包覆在导体(1)外部的内屏蔽层(4)、包覆在内屏蔽层(4)外部的绝缘层(2)、包覆在绝缘层(2)外部的外屏蔽层(3)以及包覆在外屏蔽层(3)外部的接地金属屏蔽层(5)组成的圆柱高压电缆端部制成电缆终端头时，首先将圆柱高压电缆端部的接地金属屏蔽层(5)、外屏蔽层(3)、绝缘层(2)以及内屏蔽层(4)剥除，以使该端部的导体(1)外露；第二步，清除干净上述导体(1)表面的绝缘材料，然后在导体(1)外部缠绕半导电带(6)；第三步，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰春虎，范巍，李盛伟，王楠，高军彦，王梦，杨赫，王兆峰，范伟，王江，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津,12