一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法技术

一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其步骤主要为：绝缘损伤段的去除：形成圆环状的绝缘修复缺口；绝缘修复模具的选用：模具的圆形通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度；根据电缆的性能要求和既有绝缘层材料的成分及比例，制备出绝缘层修复材料；将电缆置于绝缘层修复模具中，使绝缘损伤段的中心与模具的中间段通孔的中心重合；开启模温机和注塑机用制备出的修复材料，对绝缘修复缺口进行注塑，得到修复后的电缆。该方法能实现对各种电缆绝缘损伤的统一修复；修复材料是以电缆本身的绝缘层的原料组成及其比例为基础制备而得；修复后的电缆与新电缆的性能指标相同，实现修旧如新，能更好的保证电力传输的安全和可靠。

A repair method of insulation damaged cable with matching repair materials

【技术实现步骤摘要】
一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法
本专利技术涉及一种电缆损伤的修复方法。
技术介绍
电缆由导电体、绝缘层或者由导电体、绝缘层、护套层组成，是传送电力的基本元件。当电缆损伤导致绝缘失效时，将影响到电力传输的安全和可靠。电缆发生局部损伤造成局部绝缘失效，而整体上尚有较长寿命时，直接将电缆整体替换掉，将导致电力传输成本的不必要增加。故通常是对其进行修复后，再使用。电缆局部损伤的情形主要有三种：一种是“水树”损伤失效，电缆服役于潮湿环境，其导电体表面或界面存在缺陷或杂质，在电场作用下出现水分聚集，使电缆的绝缘层及护套层产生“树干型”损伤，导致电缆损伤处的绝缘电阻显著下降。第二种是“电树”损伤，电缆服役于干燥环境，绝缘层及护套层的局部不均匀或受外界干扰，产生较高电磁冲击，材料产生电腐蚀现象，表现出极化、疲劳和热效应而快速老化，形成绝缘层及护套层的树干型损伤，进而导致电缆局部的绝缘失效。第三种是“机械损伤”，电缆服役于干燥环境，其绝缘层在使用中受到机械外力作用，而产生局部机械损伤，导致电缆局部绝缘失效。对电缆“水树”损伤的修复，目前的方法主要是采用“注液修复”法。即在不可见条件下，将绝缘失效部位开注液口,将“硅树脂溶液”和“钛酸酯溶液”等修复液，注入电缆绝缘层及护套层；修复液与“水树”损伤中的化合物(杂质)发生反应，生成稳定的且绝缘性较好的“SiO2”、“TiO2”等化合物溶胶。但其修复是在不可观察条件下进行，因此其修复后的绝缘层厚度及均匀度难以控制，修复后的绝缘性能也难以保证。电缆“电树”损伤造成的局部绝缘失效，属于绝缘层及护套层的局部老化问题。201710016759号中国专利的修复方法是：在绝缘层及护套层的材料制备过程中，预先加入0.02wt％～0.05wt％Grubbs催化剂；当电缆发生局部绝缘失效时，在绝缘失效部位注入修复剂(脲醛树脂包覆双环戊二烯纳米微胶囊)，使修复剂与电缆绝缘层及护套层材料内的Grubbs催化剂发生化学反应，使得电缆绝缘强度得到恢复，从而修复电缆。但这种方法只适用于电缆的绝缘失效初期、树干型损伤的裂纹细微时，方有效。而当“电树”损伤的中后期，树干型损伤导致的裂缝大时，0.02wt％～0.05wt％Grubbs催化剂与修复剂的反应产物，不足以填补修复树干型损失的裂缝，该方法无效。对电缆“机械损伤”的修复，主要是“填料修复法”，其修复装置由机架、机架上固定的下模座，下模座通过转动轴连接上模座，上、下模座的半圆槽相对形成电缆修复孔，电缆修复孔的孔壁上设有由电加热棒构成的加热圈，上模座的顶部设有熔融炉、熔融炉依次通过上部的加热圈内部的塑胶融腔及其出液孔与电缆修复孔的上部连通，下模座上设有穿过加热圈的圆弧形的可伸缩的夹持爪。修复时，上模座绕转动轴开启，将待修复电缆置于电缆修复孔的弧形电缆架上，上模座再绕转动轴关闭，弧形夹持爪上升，将待修复电缆与上部的加热圈抵紧；熔融炉中的熔融修复材料通过上部的塑胶融腔及其出液孔，均匀涂抹在待修复电缆上部修复区的表层，从而实现机械损伤的绝缘失效电缆的修补。填料修复法存在以下问题：(1)其装置结构复杂，且当损伤部位明显大于出液口的分布区间(弧度)时，不能实现损伤部位的一次性修复，需要重新对准，进行二次及以上的修复操作，其操作麻烦，修复成本高。(2)当电缆的连续损伤部位面积大、且较深时，夹持爪的上升距离大，修复填充空间变小，电缆的修复厚度降低，修复质量差。(3)使用的填料(熔融修复材料)是通用的或者说是万能的，没有考虑与待修复电缆的绝缘层及护套层材料本身的一致性问题，导致其修复后的电缆性能指标可能达不到要求，容易导致再次绝缘损伤，影响电力传输的安全和可靠。综上，绝缘失效的原因有三种，已有修复方法根据电缆绝缘失效的不同类型(原因)，采用不同的方法，无法采用一种方法对三种绝缘失效类型进行统一的修复；且使用修复材料进行填料修复时，使用通用的修复材料进行修复，没有考虑修复材料与电缆损伤部位的既有材料的组成及其性能是否适配，修复后的电缆性能指标可能达不到要求，会导致再次绝缘损伤等问题，影响电力传输的安全和可靠。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电缆损伤的适应性修复方法，该方法能实现一种方法对各种电缆绝缘损伤的统一修复；同时适应性的修复材料与电缆既有绝缘层或护套层熔融充分，结合良好，且修复层厚度一致、均匀，修复质量好。本专利技术实现其专利技术目的所采用的第一种技术方案是，一种电缆损伤的通用修复方法，所述的电缆由中心的导电体、导电体外的绝缘层组成；所述的通用修复方法，其步骤为：一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆由中心的导电体、导电体外的绝缘层组成；所述的修复方法，其步骤为：A、绝缘损伤段的去除利用漏电检测仪测出待修复的电缆的绝缘损伤部位所在的段的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心，再将绝缘损伤段去除，形成绝缘修复缺口，得到去除绝缘损伤段的电缆；B、绝缘层修复模具的选用选用由上模座、下模座构成的绝缘层修复模具，所述的上模座、下模座之间形成圆形通孔；该圆形通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度，且上模座、下模座均设有保温管路；所述的上模座上还设有绝缘层注塑小孔，绝缘层注塑小孔的下端与圆形通孔连通，且绝缘层注塑小孔位于圆形通孔的正上方；C、绝缘层修复材料的制备根据待修复的电缆的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求；D、绝缘层的修复将上模座移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆，置于下模座上，然后将上模座盖上，并使电缆的修复中心与绝缘层修复模具的中间段通孔的中心重合；此时，圆形通孔与电缆间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口；将保温管路与模温机相连，开启模温机，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机的料斗中；将绝缘层注塑小孔上端与注塑机的注塑管相连；随即开启注塑机，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔，注入并充满电缆的绝缘修复缺口；然后关闭模温机、注塑机，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座，取出电缆，即得到修复后的电缆。该种技术方案适用于没有护套层的电缆绝缘损伤的修复。与现有技术相比，本专利技术的第一技术方案的有益效果是：一、不论是“水树”损伤、“电树”损伤、还是“机械”损伤，也不区分损伤点(裂纹)的深浅、疏密及形状，本专利技术将各种绝缘损伤部位所在的整个绝缘损伤段完全去除，形成完整的、形状统一的圆环状的绝缘层修复缺口；再对修复缺口进行一次性的整体重新注塑修复，实现了对各种不同类型、不同程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆(10)由中心的导电体(11)、导电体(11)外的绝缘层(12)组成；所述的修复方法，其步骤为：/nA、绝缘损伤段的去除/n利用漏电检测仪测出待修复的电缆(10)的绝缘损伤部位所在的段(12a)的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心(10a)，再将绝缘损伤段(12a)去除，形成绝缘修复缺口(12a')，得到去除绝缘损伤段的电缆(10)；/nB、绝缘层修复模具的选用/n选用由上模座(21)、下模座(22)构成的绝缘层修复模具，所述的上模座(21)、下模座(22)之间形成圆形通孔(23)；该圆形通孔(23)的直径等于绝缘层(12)的直径，长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，且上模座(21)、下模座(22)均设有保温管路(25)；所述的上模座(21)上还设有绝缘层注塑小孔(21a)，绝缘层注塑小孔(21a)的下端与圆形通孔(23)连通，且绝缘层注塑小孔(21a)位于圆形通孔(23)的正上方；/nC、绝缘层修复材料的制备/n根据待修复的电缆(10)的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：/n按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求；/nD、绝缘层的修复/n将上模座(21)移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆(10)，置于下模座(22)上，然后将上模座(21)盖上，并使电缆的修复中心(10a)与绝缘层修复模具的中间段通孔(23)的中心重合；此时，圆形通孔(23)与电缆(10)间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口(12a')；/n将保温管路(25)与模温机(40)相连，开启模温机(40)，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；/n将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机(41)的料斗中；将绝缘层注塑小孔(21a)上端与注塑机(41)的注塑管相连；随即开启注塑机(41)，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔(21a)，注入并充满电缆的绝缘修复缺口(12a')；然后关闭模温机(40)、注塑机(41)，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座(21)，取出电缆(10)，即得到修复后的电缆。/n...

【技术特征摘要】
20180928 CN 2018111393233;20180930 CN 2018111535451.一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆(10)由中心的导电体(11)、导电体(11)外的绝缘层(12)组成；所述的修复方法，其步骤为：
A、绝缘损伤段的去除
利用漏电检测仪测出待修复的电缆(10)的绝缘损伤部位所在的段(12a)的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心(10a)，再将绝缘损伤段(12a)去除，形成绝缘修复缺口(12a')，得到去除绝缘损伤段的电缆(10)；
B、绝缘层修复模具的选用
选用由上模座(21)、下模座(22)构成的绝缘层修复模具，所述的上模座(21)、下模座(22)之间形成圆形通孔(23)；该圆形通孔(23)的直径等于绝缘层(12)的直径，长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，且上模座(21)、下模座(22)均设有保温管路(25)；所述的上模座(21)上还设有绝缘层注塑小孔(21a)，绝缘层注塑小孔(21a)的下端与圆形通孔(23)连通，且绝缘层注塑小孔(21a)位于圆形通孔(23)的正上方；
C、绝缘层修复材料的制备
根据待修复的电缆(10)的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：
按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求；
D、绝缘层的修复
将上模座(21)移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆(10)，置于下模座(22)上，然后将上模座(21)盖上，并使电缆的修复中心(10a)与绝缘层修复模具的中间段通孔(23)的中心重合；此时，圆形通孔(23)与电缆(10)间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口(12a')；
将保温管路(25)与模温机(40)相连，开启模温机(40)，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；
将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机(41)的料斗中；将绝缘层注塑小孔(21a)上端与注塑机(41)的注塑管相连；随即开启注塑机(41)，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔(21a)，注入并充满电缆的绝缘修复缺口(12a')；然后关闭模温机(40)、注塑机(41)，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座(21)，取出电缆(10)，即得到修复后的电缆。


2.根据权利要求1所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的待修复的电缆(10)的已知性能指标由电缆的导电性指标、电缆的燃烧安全性指标和电缆的物理机械性能指标组成；其中：
所述的电缆的导电性指标包括：绝缘电压及击穿电压；
所述的电缆的燃烧安全性指标包括：电缆的燃烧扩展性、燃烧气体最小Ph值及最大导电率；
所述的电缆的物理机械性能指标包括：绝缘层材料的老化前最小拉伸强度和最小伸长率，老化后最小拉伸强度变化率、最小伸长率和最小伸长率变化率，低温最小伸长率；护套层材料的老化前最小拉伸强度和最小伸长率，老化后最小拉伸强度变化率、最小伸长率和最小伸长率变化率，低温最小伸长率。


3.根据权利要求1所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的绝缘层材料的原料组成包括：绝缘材料的基料、硫化剂、硫化活化剂、硫化促进剂、增韧剂、防老剂、填料和偶联剂。


4.一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆(10)由中心的导电体(11)、导电体(11)外的绝缘层(12)、绝缘层(12)外的护套层(13)组成；所述的修复方法，其步骤为：
a、绝缘损伤段及护套层的去除
利用漏电检测仪测出待修复的电缆(10)的绝缘损伤部位所在的绝缘损伤段(12a)的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心(10a)，再将绝缘损伤段(12a)外的护套层(13)去除，将去除的护套层记为去除护套段(13a)，再去除绝缘损伤段(12a)形成绝缘修复缺口(12a')；且去除护套段(13a)的长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，得到去除绝缘损伤段的电缆(10)；
b、修复模具的选用
b1、绝缘层修复模具的选用
选用由上模座(21)、下模座(22)构成的绝缘层修复模具，所述的上模座(21)、下模座(22)之间形成哑铃型圆通孔；所述的哑铃型圆通孔的中间段通孔(23')的直径等于绝缘层(12)的直径，长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，且小于等于去除护套段(13a)的长度；哑铃型圆通孔的端部通孔(24')的直径大于等于护套层(13)的直径；
所述的上模座(21)、下模座(22)均设有与模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永翔，李杉，刘志伟，贾晋军，吕崇伟，闫楚良，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51