交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头及其模注制作工艺制造技术

本发明专利技术提供了交联聚乙烯绝缘电缆绝缘屏蔽隔离接头及其模注制作工艺，交联聚乙烯绝缘电缆由内至外依次至少包括导体线芯、内半导电层、主绝缘层和外半导电层；其中，模注制作工艺的特征在于包括以下步骤：剥除电缆端部处的各层；焊接导体线芯；恢复主绝缘层；恢复外半导电层。绝缘屏蔽隔离接头包括一应力控制模块。本发明专利技术的制作工艺操作方便，所制成的绝缘屏蔽隔离接头与电缆本体形成一体结构；电场应力分布的电性能稳定，解决了电缆与应力控制模块之间，因材料不同而产生的活动界面，避免绝缘交界上的气隙放电引起的电缆绝缘的击穿问题。

【技术实现步骤摘要】
交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头及其模注制作工艺
本专利技术涉及电线电缆
，尤其涉及交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头及其的模注制作工艺。
技术介绍
高压交联聚乙烯电缆线路较长或电缆线路发生过电压及短路故障时，在金属护套上会形成很高的感应电压，使电缆外护套绝缘发生击穿，故应采用交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头将电缆绝缘屏蔽(外半导电层、金属护套)完全断开，为了完成电缆绝缘屏蔽(外半导电层、金属护套)交叉换位从而减少线路中的感应电压及环流，有利于提高电缆的传输容量。高压和超高压交联聚乙烯绝缘电力原电缆外半导电层切断处电场会产生畸变，为了克服电场畸变所带来的影响，原电缆外半导电层切断处需要进行应力控制设计，实现等位线分布与均匀电场的结构。截至目前，整个国际在电缆绝缘屏蔽隔离接头的绝缘屏蔽断开(外半导电层、金属护套)、应力控制、线芯连接处理这些
有很大的成就，相应设计的接头也已投入市场；而这些接头内的应力控制，是由专业厂家在工厂内预先模注成型生产完成，即预制式电缆中间接头，然后在现场组合套装到电缆主体上。这种接头的线芯多是采用压接或螺栓扭断式机械连接，连接处接触电阻较大，容易造成发热；这种电缆中间接头与电缆主体绝缘之间存在活动界面，而活动界面内含有微气隙、微水、杂质以及绝缘润滑脂等复杂因素，极易导致界面极化、气隙沿面放电；绝缘屏蔽隔离部分存在固定界面，在固定界面内微观上存在气隙，气隙导致局部放电，最终导致绝缘击穿，制约着电缆系统的安全运行。
技术实现思路
为了解决电缆与应力控制模块之间，因材料不同而产生的活动界面，避免绝缘交界上的气隙放电引起的电缆绝缘的击穿问题，以及绝缘屏蔽隔离接头隔离处的电场畸变问题。根据本专利技术的一个方面，提供了交联聚乙烯绝缘电缆绝缘屏蔽隔离接头的模注制作工艺，该交联聚乙烯绝缘电缆由内至外依次至少包括导体线芯、内半导电层、主绝缘层和外半导电层；其中，所述模注制作工艺的特征在于包括以下步骤：(a).剥除电缆端部处的各层：剥除电缆端部的各层至露出导体线芯，且露出20mm长的内半导电层；(b).焊接导体线芯：将两个剥除后的电缆端部平行地固定在同一水平面上，将各导体线芯预热至排除湿气后，利用与导体线芯相同材质的焊粉熔接两个导体线芯，待冷却后打磨导体线芯的熔接部分至恢复导体线芯等径；(c).恢复内半导电层：用半导电布缠绕导体线芯的熔接部分，在导体线芯的熔接部分处安装内半导电层成型器，当预热内半导电层成型器至能够使半导电料熔融温度时，向内半导电层成型器的腔内注入与电缆的内半导电层相同材质的熔融状的半导电料，且进行升温交联，以使得原电缆内半导电层与注入的半导电料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除内半导电层成型器，打磨凝固后的半导电料表面至与原电缆的内半导电层一致；(d).恢复主绝缘层：在导体线芯的熔接部分处安装绝缘层成型器，绝缘层成型器在其靠近电缆一端部侧设有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的特殊型，当预热绝缘层成型器至能够使交联聚乙烯熔融温度时，向绝缘层成型器的腔内注入与主绝缘层相同材质的熔融状的交联聚乙烯绝缘料，且进行升温交联，以使得注入的交联聚乙烯绝缘料与电缆的主绝缘层的断面、及步骤(c)中的凝固后的半导电料之间相互熔融接枝交联成一绝缘整体，待温度冷却后拆除绝缘料成型器，以得到靠近电缆一端部侧具有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的绝缘型体的凝固的交联聚乙烯绝缘料；(e).恢复外半导电层：在步骤(c)中得到的凝固的交联聚乙烯绝缘料的具有绝缘型体的一侧处安装外半导电料成型器，外半导电料成型器与该绝缘型体连通，当预热外半导电料成型器至能够使半导电料熔融温度时，向外半导电料成型器的腔内注入与电缆的外半导电层相同材质的熔融状的半导电料，以使得半导电料充满外半导电料成型器和凝固的交联聚乙烯绝缘料的绝缘型体，然后进行升温交联，以使得注入的半导电料与原电缆外半导电层、以及步骤(c)中的凝固的交联聚乙烯绝缘料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除半导电料成型器，以得到绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块。优选地，在步骤(e)中绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块为以导体线芯为中心轴线的管状体，绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块一端与原电缆外半导电层交联融为一体，另一端延伸至步骤(d)得到凝固的交联聚乙烯绝缘料的绝缘型体内，且在最远端形成向内凹型体。优选地，在步骤(c)中注入半导电料前，用半导电布缠绕导体线芯的熔接部分，将内半导电层成型器预热至120℃，然后向内半导电层成型器的腔内注入110℃～120℃的半导电料，直至内半导电层成型器的腔内的压强达到2.5MPa～4MPa时停止注入，加热内半导电层成型器以使得内半导电层成型器保持在150℃～170℃的温度和3.5MPa～5.5MPa的压强下2～3.5小时，从而使电缆的内半导电层与注入的半导电料交联为一体，且无可活动界面。优选地，在步骤(d)中注入绝缘料前，将绝缘层成型器预热至140℃，然后向绝缘层成型器的腔内注入115℃～125℃的绝缘料，直至绝缘层成型器的腔内的压强达到2MPa～5MPa时停止注入，加热绝缘层成型器并保持在190℃～200℃的温度和2MPa～5MPa的压强下1～2小时，从而使电缆的主绝缘层与交联聚乙烯绝缘料交联为一体。优选地，在步骤(e)中注入半导电料前，将外半导电层成型器预热至120℃，然后向外半导电层成型器的腔内注入115℃～125℃的半导电料，直至外半导电层成型器的腔内的压强达到2.5MPa～5.5MPa时停止注入，加热外半导电层成型器以使得外半导电层成型器保持在185℃～200℃的温度和3.5MPa～5.5MPa的压强下3～6小时，从而使电缆的外半导电层与注入的半导电料交联为一体，而无可活动界面。根据本专利技术的另一方面，交联聚乙烯绝缘电缆绝缘屏蔽隔离接头，从由内至外依次至少包括填充内半导电层、填充主绝缘层和绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块；所述填充内半导电层、填充主绝缘层和绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块分别为以交联聚乙烯绝缘电缆的导体线芯为中心轴线的管状体；其中，填充内半导电层与交联聚乙烯绝缘电缆的内半导电层的断面熔接交联为一体；填充主绝缘层与交联聚乙烯绝缘电缆的主绝缘层的断面熔接交联为一体；绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块位于填充主绝缘层的一侧，绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的一端与交联聚乙烯绝缘电缆的外半导电层的一端的断面熔接交联为一体，另一端延伸至填充主绝缘层内，且在最远端形成向内凹型体。优选地，在填充主绝缘层远离填充内半导电层的一侧上，从绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块与填充主绝缘层的交界处向绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块方向的40mm处至另一端电缆的外半导电层断口之间设有半导电漆层；在半导电漆层远离填充主绝缘层的一侧上设有半导电带、镀锡铜网和铜壳；铜管设有铜壳灌胶口盖，铜壳内注满高压阻燃密封胶。本专利技术的有益效果是：本专利技术的制作工艺操作方便，所制成的绝缘屏蔽隔离接头与电缆本体形成一体结构；电场应力分布的电性能稳定，解决了电缆与应力控制模块之间，因材料不同而产生的活动界面，避免绝缘交界上的气隙放电引起的电缆绝缘的击穿问题。本专利技术突破交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头无界面连接的国际业内技术瓶颈，适用于高压超高压交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽隔离接头工程现场制作、本文档来自技高网...

【技术保护点】
交联聚乙烯绝缘电缆绝缘屏蔽隔离接头的模注制作工艺，所述交联聚乙烯绝缘电缆由内至外依次至少包括导体线芯、内半导电层、主绝缘层和外半导电层；其中，所述模注制作工艺的特征在于包括以下步骤：(a).剥除电缆端部处的各层：剥除电缆端部的各层至露出导体线芯，且露出20mm长的内半导电层；(b).焊接导体线芯：将两个剥除后的电缆端部平行地固定在同一水平面上，将各导体线芯预热至排除湿气后，利用与导体线芯相同材质的焊粉熔接两个导体线芯，待冷却后打磨导体线芯的熔接部分至恢复导体线芯等径；(c).恢复内半导电层：用半导电布缠绕导体线芯的熔接部分，在导体线芯的熔接部分处安装内半导电层成型器，当预热内半导电层成型器至能够使半导电料熔融温度时，向内半导电层成型器的腔内注入与电缆的内半导电层相同材质的熔融状的半导电料，且进行升温交联，以使得原电缆内半导电层与注入的半导电料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除内半导电层成型器，打磨凝固后的半导电料表面至与原电缆的内半导电层一致；(d).恢复主绝缘层：在导体线芯的熔接部分处安装绝缘层成型器，绝缘层成型器在其靠近电缆一端部侧设有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的特殊型，当预热绝缘层成型器至能够使交联聚乙烯熔融温度时，向绝缘层成型器的腔内注入与主绝缘层相同材质的熔融状的交联聚乙烯绝缘料，且进行升温交联，以使得注入的交联聚乙烯绝缘料与电缆的主绝缘层的断面、及步骤(c)中的凝固后的半导电料之间相互熔融接枝交联成一绝缘整体，待温度冷却后拆除绝缘料成型器，以得到靠近电缆一端部侧具有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的绝缘型体的凝固的交联聚乙烯绝缘料；(e).恢复外半导电层：在步骤(c)中得到的凝固的交联聚乙烯绝缘料的具有绝缘型体的一侧处安装外半导电料成型器，外半导电料成型器与该绝缘型体连通，当预热外半导电料成型器至能够使半导电料熔融温度时，向外半导电料成型器的腔内注入与电缆的外半导电层相同材质的熔融状的半导电料，以使得半导电料充满外半导电料成型器和凝固的交联聚乙烯绝缘料的绝缘型体，然后进行升温交联，以使得注入的半导电料与原电缆外半导电层、以及步骤(c)中的凝固的交联聚乙烯绝缘料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除半导电料成型器，以得到绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块。...

【技术特征摘要】
1.交联聚乙烯绝缘电缆绝缘屏蔽隔离接头的模注制作工艺，所述交联聚乙烯绝缘电缆由内至外依次至少包括导体线芯、内半导电层、主绝缘层和外半导电层；其中，所述模注制作工艺的特征在于包括以下步骤：(a).剥除电缆端部处的各层：剥除电缆端部的各层至露出导体线芯，且露出20mm长的内半导电层；(b).焊接导体线芯：将两个剥除后的电缆端部平行地固定在同一水平面上，将各导体线芯预热至排除湿气后，利用与导体线芯相同材质的焊粉熔接两个导体线芯，待冷却后打磨导体线芯的熔接部分至恢复导体线芯等径；(c).恢复内半导电层：用半导电布缠绕导体线芯的熔接部分，在导体线芯的熔接部分处安装内半导电层成型器，当预热内半导电层成型器至能够使半导电料熔融温度时，向内半导电层成型器的腔内注入与电缆的内半导电层相同材质的熔融状的半导电料，且进行升温交联，以使得原电缆内半导电层与注入的半导电料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除内半导电层成型器，打磨凝固后的半导电料表面至与原电缆的内半导电层一致；(d).恢复主绝缘层：在导体线芯的熔接部分处安装绝缘层成型器，绝缘层成型器在其靠近电缆一端部侧设有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的特殊型，当预热绝缘层成型器至能够使交联聚乙烯熔融温度时，向绝缘层成型器的腔内注入与主绝缘层相同材质的熔融状的交联聚乙烯绝缘料，且进行升温交联，以使得注入的交联聚乙烯绝缘料与电缆的主绝缘层的断面、及步骤(c)中的凝固后的半导电料之间相互熔融接枝交联成一绝缘整体，待温度冷却后拆除绝缘料成型器，以得到靠近电缆一端部侧具有对应绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块的形状的绝缘型体的凝固的交联聚乙烯绝缘料；(e).恢复外半导电层：在步骤(c)中得到的凝固的交联聚乙烯绝缘料的具有绝缘型体的一侧处安装外半导电料成型器，外半导电料成型器与该绝缘型体连通，当预热外半导电料成型器至能够使半导电料熔融温度时，向外半导电料成型器的腔内注入与电缆的外半导电层相同材质的熔融状的半导电料，以使得半导电料充满外半导电料成型器和凝固的交联聚乙烯绝缘料的绝缘型体，然后进行升温交联，以使得注入的半导电料与原电缆外半导电层、以及步骤(c)中的凝固的交联聚乙烯绝缘料之间相互熔融接枝交联，待温度冷却后拆除半导电料成型器，以得到绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块。2.根据权利要求1所述的模注制作工艺，其特征在于：在步骤(e)中绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块为以导体线芯为中心轴线的管状体，绝缘屏蔽隔离接头应力控制模块一端与原电缆外半导电层交联融为一体，另一端延伸至绝缘型体内，且在端点形成向内凹型体。3.根据权利要求1或2所述的模注制作工艺，其特征在于：在步骤(c)中注入半导电料前，用半导电布缠绕导体线芯的熔接部分，将内半导电层成型器预热至120℃，然后向内半导电层成型器的腔内注入110℃～120℃的半导电料，直至内半导电层成型器的腔内的压强达到2.5MPa～4MPa时停止注入，加热内半导电层成型器以使得内半导电层成型器保持在150℃～170℃的温度和3.5MPa～5.5MPa的压强下...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，强卫，刘夏，黄成龙，张俊杰，梁振杰，夏云杰，
申请(专利权)人：长园电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44