铝芯电力电缆修复液、制备方法、修复装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铝芯电力电缆修复液、制备方法、修复装置及方法，所述修复液的组成以体积计包括：硅氧烷90‑99份，催化剂1‑10份，修复方法中，在待修复铝芯电力电缆两端分别安装密封连接的第一适配器和第二适配器，利用空气压缩机从第一适配器的注液管中将所述修复液注入到铝芯中，待所述修复液从第二适配器的注液管流出后封闭第二适配器，至少保持压力1小时使修复液向铝芯电力电缆的绝缘层扩散，修复液在催化作用下发生水解缩合反应生成胶状硅氧烷低聚物和纳米二氧化钛颗粒以修复铝芯电力电缆。

【技术实现步骤摘要】
铝芯电力电缆修复液、制备方法、修复装置及方法
本专利技术属于电力电缆修复
，特别是一种铝芯电力电缆修复液、制备方法、修复装置及方法。
技术介绍
交联聚乙烯(XLPE)电缆具有优越的电气性能、机械性能和耐热性能等优点，因此在我国城市电网中被广泛使用。早期的电缆制造工艺不高且防水性不佳，在生产、运输和运行等过程中，不可避免地会在绝缘层中产生一些局部缺陷，通过各种渠道进入XLPE绝缘中的水分会在电场的作用下聚集在微观缺陷处，从而引发水树，在过电压的作用下，水树尖端容易引发电树，进一步可能导致电缆绝缘本体击穿。随着电缆运行年限的增加，我国城市电缆的老化问题日益严重，尽管近年来电缆的抗水树性能有较大的提升，但大部分早期老化电缆仍深埋地下，集中在中心城区，直接更换老化电缆将产生巨大的工程量以及巨额的费用。因此，采用电缆修复技术将电缆局部老化区域修复，从而延长电缆使用寿命，将节约大量的人力物力，十分具有现实意义。XLPE电缆修复技术在国际上已经有30多年的历史。早期人们尝试向电缆缆芯中注入干燥氮气和苯乙酮，但修复效果并不理想，且经济效益不高；之后，人们发现了硅氧烷在电缆修复领域的独特作用，在催化剂的作用下，硅氧烷能通过水解缩合反应消耗电缆绝缘层中的水分，并生成低聚物填充水树空洞，从而达到延长电缆运行寿命的目的。至今，美国Novinium公司基于硅氧烷的修复原理开发出了两代修复液，第一代是841技术，能有效延长电缆寿命10至15年；第二代是732/733技术，它改进了硅氧烷和催化剂配方，并加入了电压稳定剂、抗氧化剂等抑制局部放电的添加剂，性能更加优越。虽然上述修复液对水树老化电缆具有较好的修复效果，但实践表明此类修复液会对铝芯电缆的铝芯造成腐蚀，这也是一些供电公司拒绝使用这种修复技术的原因之一，如美国专利US5372840和US5372841，中国专利CN107474548和CN102618037，都会生成腐蚀铝芯的副产物，可见目前的电缆修复技术仍不够理想，有待研发一种不腐蚀电缆铝芯的电缆修复液。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种铝芯电力电缆修复液、制备方法、修复装置及方法，弥补现有修复液在修复铝芯电缆时造成铝芯部分腐蚀，进而影响电力电缆载流量，增加局部放电发生可能性，使半导电层与绝缘层加速老化等的缺陷。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现，铝芯电力电缆修复液，所述修复液的组成以体积计包括：硅氧烷90-99份，催化剂1-10份，其中，所述催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、异丙基三钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯中的至少一种。所述铝芯电力电缆修复液中，所述硅氧烷包括苯基三乙氧基硅烷。所述铝芯电力电缆修复液中，所述苯基三乙氧基硅烷分子中的乙氧基和苯基替换成甲基或乙基，但至少保证所述硅氧烷分子中存在一个烷氧基。所述铝芯电力电缆修复液中，催化剂还包括二硬脂酰氧异丙基铝酸酯。根据本专利技术另一方面，一种所述铝芯电力电缆修复液的制备方法包括以下步骤：将体积计硅氧烷90-99份，催化剂1-10份加入混合容器，所述混合容器设有搅拌器，混合容器中的硅氧烷和催化剂在惰性气体环境下于室温下搅拌10-30分钟完成制备。根据本专利技术又一方面，基于所述铝芯电力电缆修复液的修复装置包括，储液罐，其容纳所述铝芯电力电缆修复液；空气压缩机，其连通所述储液罐以施加压力使得修复液以第一预定压力排出；第一适配器和第二适配器，其密封连接待修复的铝芯电力电缆的两端，第一适配器经由第一阀连接所述储液罐以将接收第一预定压力的所述修复液导入铝芯电力电缆，第二适配器承接来自所述铝芯电力电缆的修复液，所述第一适配器和/或第二适配器包括，管体，其经由防水绝缘填充层密封连接待修复的铝芯电力电缆，所述管体包括橡胶软管和包覆所述橡胶软管的金属网，注液管，其设在所述管体远离所述待修复的铝芯电力电缆的一端以将所述修复液注入铝芯，所述修复液在压力下逐渐向铝芯电力电缆的绝缘层扩散，修复液在催化作用下发生水解缩合反应生成胶状硅氧烷低聚物和纳米二氧化钛颗粒；余液收集装置，其连通所述第二适配器以容纳来自所述铝芯电力电缆的修复液；真空泵，其连接所述余液收集装置以第二预定压力抽吸所述铝芯电力电缆的修复液。所述的修复装置中，所述第二适配器和余液收集装置之间设有第二阀，经由第一阀和第二阀的开闭，使得修复液在所述铝芯电力电缆中保持预定时刻。所述的修复装置中，所述第一适配器和/或第二适配器包括用于紧固管体、防水绝缘填充层和所述铝芯电力电缆的喉箍。所述的修复装置中，注液管经由固定钢箍可拆卸密封连接管体。根据本专利技术又一方面，基于所述铝芯电力电缆修复液的修复方法包括以下步骤，第一步骤，测试待修复铝芯电力电缆的绝缘性能参数；第二步骤，在待修复铝芯电力电缆两端分别安装密封连接的第一适配器和第二适配器，利用空气压缩机从第一适配器的注液管中将所述修复液注入到铝芯中，待所述修复液从第二适配器的注液管流出后封闭第二适配器，至少保持压力1小时使修复液向铝芯电力电缆的绝缘层扩散，修复液在催化作用下发生水解缩合反应生成胶状硅氧烷低聚物和纳米二氧化钛颗粒以修复铝芯电力电缆，第三步骤，开启第二适配器，关闭第一适配器，排出多余修复液，测试修复后的铝芯电力电缆的绝缘性能参数，当其不符合预定范围，重复第二步骤直到符合预定范围。和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术修复液进入电缆缆芯后会逐渐向绝缘层扩散，在催化剂作用下发生水解缩合反应，去除水树老化区域和缆芯以及绝缘层中的水分和潮气，并生成胶状硅氧烷低聚物，填充微观孔洞缺陷，有效提高老化电缆的绝缘性能；修复液在催化剂的作用下与老化电缆水树区域的水分发生水解缩合反应的副反应，为催化剂钛酸酯类的水解，生成物为白色的纳米二氧化钛颗粒。该修复液在电缆绝缘层中的含水缺陷、空洞等处生成含有二氧化钛的有机物，能够有效对缺陷空洞进行填充，有效降低了水树长度，进一步提高了修复效果；修复液中硅氧烷的烷氧基并非甲氧基，不会生成甲醇副产物，副产物为短链醇，不会对铝芯造成腐蚀，避免了铝芯腐蚀的不利影响；增长硅氧烷中烷氧基的链段长度，有利于减缓硅氧烷在绝缘层中的扩散速度，增强修复的中长期效果。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的修复装置的结构示意图；图2是根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝芯电力电缆修复液，所述修复液的组成以体积计包括：硅氧烷90-99份，催化剂1-10份，其中，所述催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、异丙基三钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝芯电力电缆修复液，所述修复液的组成以体积计包括：硅氧烷90-99份，催化剂1-10份，其中，所述催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、异丙基三钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯中的至少一种。


2.如权利要求1所述铝芯电力电缆修复液，其特征在于，优选的，所述硅氧烷包括苯基三乙氧基硅烷。


3.如权利要求2所述苯基三乙氧基硅烷，其特征在于，所述苯基三乙氧基硅烷分子中的乙氧基和苯基替换成甲基或乙基，但至少保证所述硅氧烷分子中存在一个烷氧基。


4.如权利要求1所述苯基三乙氧基硅烷，其特征在于，催化剂还包括二硬脂酰氧异丙基铝酸酯。


5.一种如权利要求1-4中任一项所述铝芯电力电缆修复液的制备方法，所述方法包括以下步骤：
将体积计硅氧烷90-99份，催化剂1-10份加入混合容器，所述混合容器设有搅拌器，
混合容器中的硅氧烷和催化剂在惰性气体环境下于室温下搅拌10-30分钟完成制备。


6.基于如权利要求1-4中任一项所述铝芯电力电缆修复液的修复装置，其包括，
储液罐，其容纳所述铝芯电力电缆修复液；
空气压缩机，其连通所述储液罐以施加压力使得修复液以第一预定压力排出；
第一适配器和第二适配器，其密封连接待修复的铝芯电力电缆的两端，第一适配器经由第一阀连接所述储液罐以将接收第一预定压力的所述修复液导入铝芯电力电缆，第二适配器承接来自所述铝芯电力电缆的修复液，所述第一适配器和/或第二适配器包括，
管体，其经由防水绝缘填充层密封连接待修复的铝芯电力电缆，所述管体包括橡胶软管和包覆所述橡胶软管的金属网，
注液管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇舜，程登峰，朱太云，李森林，夏令志，严波，郭可贵，程洋，傅中，刘静，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34