500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头及制作工艺制造技术

一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头制作工艺，包括对挤注成型机体模具、支撑加热镶件模具和挤注进胶模具加热至挤注温度90‑105℃时，启动预热后的挤塑机，胶体经过挤注进胶模具注入挤注成型机体模具，当胶体充满整个挤注成型机体模具后并有胶体从放胶口流出时，胶体将橡胶弹性胶管充大；并对挤注成型机体模具和支撑加热镶件模具进行升温，同时对接头处电缆导体加热进行升温，胶体在给定条件下进行快速接枝交联反应。本发明专利技术的制作工艺操作方便，所制成的绝缘接头与电缆本体能够形成等效连接的特性，满足电缆本体的机械和电气性能；绝缘层与原电缆及其他恢复层交联良好，避免活动界面的产生。

【技术实现步骤摘要】
500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头及制作工艺
本专利技术涉及电缆接头领域，尤其是一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头及制作工艺。
技术介绍
随着城市建设的发展，电力电缆的应用日趋广泛。高压单芯交联电缆通常由金属导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属护套和外保护层等组成。电缆的导体和金属护套之间，可以看作是一个空心变压器的初级绕组。当电缆的导体通过交流电流时，其周围产生的一部分磁力线将于金属护套铰链，是金属护套产生感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。目前，减低单芯电缆金属护套感应电压的方法多是采用交叉互联接地方式，既将单芯电缆线路分成长度相等的三小段或三的倍数段，每小段之间装设绝缘接头，绝缘接头处三相外屏蔽之间用同轴电缆，经交叉互联箱进行换位连接，从降低线路上的感应电压。然而，现有的制作工艺复杂，且绝缘接头与电缆本体之间不易形成等效连接的特性，无法满足电缆本体的机械和电气性能，易产生的活动界面而活动界面内含有微气隙、微水、杂质等有害因素，极易导致界面极化、气隙沿面放电，给电网运行带来严重隐患。同时，现有的绝缘接头的线芯多是采用机械连接，连接处接触电阻较大，容易造成发热；也有采用成型装置制作绝缘接头，但目前的成型装置内部结构复杂，体积大，操作极不便，且成型的绝缘接头与电缆主体绝缘之间也易存在活动界面。<br>
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的不足，从而提供一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头及制作工艺。本专利技术的技术方案如下：一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头制作工艺，包括如下步骤：1)选取半导电屏蔽料在工厂制作成部分交联的喇叭状几何应力控制锥；2)选取可交联聚乙烯树脂组合物为接头的主绝缘材料；3)按照工艺尺寸开剥电缆导体、导体屏蔽层、电缆绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和外保护层；将绝缘式铜外壳、热收缩管、部分交联几何应力控制锥和扩张后的橡胶弹性套管分别套在电缆上；采用熔焊的方式将两端电缆导体整体焊接，形成焊接端，并处理至与电缆导体尺寸一致；采用半导电屏蔽料制成的半导电带或半导电管进行导体屏蔽层恢复，并缠绕一层耐热隔离膜，装上对半加热模具并进行加热，将温度上升至设定交联温度，升温的过程中同步逐渐打紧模具，保温保压一定时间后，自然冷却至环境温度后进行拆模，对恢复的接头导体屏蔽层进行修型处理至光滑平整；4)将挤注进胶模具安装至接头的一端，挤注进胶模具用于提供熔融胶料；将橡胶弹性套管收缩至接头位置，所述挤注进胶模具的出胶口与橡胶弹性套管的内侧腔连通；将挤注成型机体模具安装至接头的外周并与挤注进胶模具固定连接，所述挤注成型机体模具由两个对称的机体半模组成并形成接头模腔；将部分交联几何应力控制锥推至与橡胶弹性套管配合的一端，并将支撑加热镶件模具推至部分交联几何应力控制锥窝槽中，随后将支撑加热镶件模具与挤注成型机体模具固定连接；所述支撑加热镶件模具由两个对称的支撑加热镶件半模组成，所述支撑加热镶件半模包括支撑喇叭段、直线段，所述支撑喇叭段、直线段与部分交联几何应力控制锥的形状适配；5)对挤注成型机体模具、支撑加热镶件模具和挤注进胶模具加热至挤注温度90-105℃时，启动预热后的挤塑机，可交联聚乙烯树脂组合物料通过挤塑机后形成可流动的胶体，再经过挤注进胶模具注入挤注成型机体模具，当胶体充满整个挤注成型机体模具后并有胶体从放胶口流出时，胶体将橡胶弹性胶管充大，由于橡胶弹性套管自身的弹性特性压紧内部胶体，且在挤注成型机体模具内部温度作用下胶体存在膨胀特性，使得设计的弹性橡胶套管可以提供内部稳定的压力，由于橡胶具有一定的耐热性，可避免挤注成型机体模具直接对胶体加热造成接头受到过热导致交联不良；6)关闭挤塑机并对挤注成型机体模具和支撑加热镶件模具进行升温，并同时对接头处电缆导体加热进行升温，当电缆绝缘层温度升到140-160℃时，且部分交联几何应力控制锥表面温度达到135-155℃时，胶体在给定温度145-175℃、压力1.0-3.0PMa和时间2h-6h条件下进行快速接枝交联反应，胶体发生接枝交联反应后与电缆绝缘层、部分交联几何应力控制锥和恢复的接头导体屏蔽层进行接枝熔融。优选地，所述半导电屏蔽料主要由乙烯-醋酸乙烯共聚物、导电炭黑、抗氧剂和交联剂组成。优选地，所述可交联聚乙烯树脂组合物主要由聚乙烯树脂、化学交联剂、抗氧剂与促交剂组成。优选地，还包括步骤7)，自然冷却至室温后，拆除所有模具和橡胶弹性套管，对绝缘接头绝缘层进行打磨修型至表面光滑平整，应力控制锥覆盖绝缘层2-12mm形成两端电缆绝缘屏蔽层的绝缘段。优选地，还包括步骤8)，采用半导电涂料从一端电缆的绝缘屏蔽层断口向应力控制锥方向的胶体上均匀涂抹，覆盖应力控制锥顶部不小于10mm，用半导电橡胶带半搭接缠绕在半导电涂料上，进行绝缘接头的绝缘屏蔽层的恢复；在半导电橡胶带上缠绕不少于一层铜网并固定牢靠；将绝缘式铜外壳推至绝缘接头处，绝缘式铜外壳的环氧绝缘段放置在绝缘接头绝缘屏蔽层的绝缘段处，采用封铅将两端的绝缘式铜外壳的铜管与电缆金属护套可靠连接，将高压阻燃胶均匀灌入绝缘式铜外壳内并密封好灌胶口，将热收缩管加热收缩至封铅位置并覆盖电缆外保护层和铜外壳保护层，形成电缆绝缘接头的外保护层恢复。优选地，步骤5)中，所述挤塑机为微型单螺杆挤塑机。优选地，步骤6)中，对接头处电缆导体加热采用涡流感应加热。优选地，所述挤注进胶模具包括第一分流器、第二分流器、第一外模和第二外模；所述第一分流器为进胶端，所述第二分流器为进胶端的对端，所述第一分流器和第二分流器合并后外壁形成分流结构，所述分流结构与所述第一外模和第二外模的内壁配合形成流胶道，所述流胶道在由所述挤注分流器模具进胶后，形成环形均匀出胶，实现对所述挤注成型机体模具模腔的均匀挤注。所述分流结构包括位于所述第一分流器的第一分流结构和位于所述第二分流器的第二分流结构；所述第一分流结构设置成使所述第一分流器与第一外模配合形成分流至两侧的第一流道以及两侧往中间逐渐均匀扩散的第二流道；所述第二分流结构设置成使所述第二分流器与所述第二外模形成两侧往中间逐渐均匀扩散的第三流道；所述第一流道、第二流道、第三流道合并形成所述流胶道；所述熔融胶料流出所述第一流道后，分别流至所述第二流道和第三流道，进而形成环形均匀出胶。优选地，所述第一流道位于所述第一分流器的下端，所述第一外模上设置有进胶口，所述进胶口与所述两侧的第一流道连通。一种绝缘接头，采用前述工艺制作。本专利技术包括但不限于以下有益效果：1)制作工艺操作方便，所制成的绝缘接头与电缆本体能够形成等效连接的特性，满足电缆本体的机械和电气性能；绝缘层与原电缆及其他恢复层交联良好，避免活动界面的产生；2)绝缘接头成型装置结构简单易于现场组装，通过成型装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n1)选取半导电屏蔽料在工厂制作成部分交联的喇叭状几何应力控制锥；/n2)选取可交联聚乙烯树脂组合物为接头的主绝缘材料；/n3)按照工艺尺寸开剥电缆导体、导体屏蔽层、电缆绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和外保护层；将绝缘式铜外壳、热收缩管、部分交联几何应力控制锥和扩张后的橡胶弹性套管分别套在电缆上；采用熔焊的方式将两端电缆导体整体焊接，形成焊接端，并处理至与电缆导体尺寸一致；采用半导电屏蔽料制成的半导电带或半导电管进行导体屏蔽层恢复，并缠绕一层耐热隔离膜，装上对半加热模具并进行加热，将温度上升至设定交联温度，升温的过程中同步逐渐打紧模具，保温保压一定时间后，自然冷却至环境温度后进行拆模，对恢复的接头导体屏蔽层进行修型处理至光滑平整；/n4)将挤注进胶模具安装至接头的一端，挤注进胶模具用于提供熔融胶料；将橡胶弹性套管收缩至接头位置，所述挤注进胶模具的出胶口与橡胶弹性套管的内侧腔连通；将挤注成型机体模具安装至接头的外周并与挤注进胶模具固定连接，所述挤注成型机体模具由两个对称的机体半模组成并形成接头模腔；将部分交联几何应力控制锥推至与橡胶弹性套管配合的一端，并将支撑加热镶件模具推至部分交联几何应力控制锥窝槽中，随后将支撑加热镶件模具与挤注成型机体模具固定连接；所述支撑加热镶件模具由两个对称的支撑加热镶件半模组成，所述支撑加热镶件半模包括支撑喇叭段、直线段，所述支撑喇叭段、直线段与部分交联几何应力控制锥的形状适配；/n5)对挤注成型机体模具、支撑加热镶件模具和挤注进胶模具加热至挤注温度90-105℃时，启动预热后的挤塑机，可交联聚乙烯树脂组合物料通过挤塑机后形成可流动的胶体，再经过挤注进胶模具注入挤注成型机体模具，当胶体充满整个挤注成型机体模具后并有胶体从放胶口流出时，胶体将橡胶弹性胶管充大，由于橡胶弹性套管自身的弹性特性压紧内部胶体，且在挤注成型机体模具内部温度作用下胶体存在膨胀特性，使得设计的弹性橡胶套管可以提供内部稳定的压力，由于橡胶具有一定的耐热性，可避免挤注成型机体模具直接对胶体加热造成接头受到过热导致交联不良；/n6)关闭挤塑机并对挤注成型机体模具和支撑加热镶件模具进行升温，并同时对接头处电缆导体加热进行升温，当电缆绝缘层温度升到140-160℃时，且部分交联几何应力控制锥表面温度达到135-155℃时，胶体在给定温度145-175℃、压力1.0-3.0PMa和时间2h-6h条件下进行快速接枝交联反应，胶体发生接枝交联反应后与电缆绝缘层、部分交联几何应力控制锥和恢复的接头导体屏蔽层进行接枝熔融。/n...

【技术特征摘要】
1.一种500kV及以下单芯交联电力电缆绝缘接头制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)选取半导电屏蔽料在工厂制作成部分交联的喇叭状几何应力控制锥；
2)选取可交联聚乙烯树脂组合物为接头的主绝缘材料；
3)按照工艺尺寸开剥电缆导体、导体屏蔽层、电缆绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和外保护层；将绝缘式铜外壳、热收缩管、部分交联几何应力控制锥和扩张后的橡胶弹性套管分别套在电缆上；采用熔焊的方式将两端电缆导体整体焊接，形成焊接端，并处理至与电缆导体尺寸一致；采用半导电屏蔽料制成的半导电带或半导电管进行导体屏蔽层恢复，并缠绕一层耐热隔离膜，装上对半加热模具并进行加热，将温度上升至设定交联温度，升温的过程中同步逐渐打紧模具，保温保压一定时间后，自然冷却至环境温度后进行拆模，对恢复的接头导体屏蔽层进行修型处理至光滑平整；
4)将挤注进胶模具安装至接头的一端，挤注进胶模具用于提供熔融胶料；将橡胶弹性套管收缩至接头位置，所述挤注进胶模具的出胶口与橡胶弹性套管的内侧腔连通；将挤注成型机体模具安装至接头的外周并与挤注进胶模具固定连接，所述挤注成型机体模具由两个对称的机体半模组成并形成接头模腔；将部分交联几何应力控制锥推至与橡胶弹性套管配合的一端，并将支撑加热镶件模具推至部分交联几何应力控制锥窝槽中，随后将支撑加热镶件模具与挤注成型机体模具固定连接；所述支撑加热镶件模具由两个对称的支撑加热镶件半模组成，所述支撑加热镶件半模包括支撑喇叭段、直线段，所述支撑喇叭段、直线段与部分交联几何应力控制锥的形状适配；
5)对挤注成型机体模具、支撑加热镶件模具和挤注进胶模具加热至挤注温度90-105℃时，启动预热后的挤塑机，可交联聚乙烯树脂组合物料通过挤塑机后形成可流动的胶体，再经过挤注进胶模具注入挤注成型机体模具，当胶体充满整个挤注成型机体模具后并有胶体从放胶口流出时，胶体将橡胶弹性胶管充大，由于橡胶弹性套管自身的弹性特性压紧内部胶体，且在挤注成型机体模具内部温度作用下胶体存在膨胀特性，使得设计的弹性橡胶套管可以提供内部稳定的压力，由于橡胶具有一定的耐热性，可避免挤注成型机体模具直接对胶体加热造成接头受到过热导致交联不良；
6)关闭挤塑机并对挤注成型机体模具和支撑加热镶件模具进行升温，并同时对接头处电缆导体加热进行升温，当电缆绝缘层温度升到140-160℃时，且部分交联几何应力控制锥表面温度达到135-155℃时，胶体在给定温度145-175℃、压力1.0-3.0PMa和时间2h-6h条件下进行快速接枝交联反应，胶体发生接枝交联反应后与电缆绝缘层、部分交联几何应力控制锥和恢复的接头导体屏蔽层进行接枝熔融。


2.如权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，所述半导电屏蔽料主要由乙烯-醋酸乙烯共...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，强卫，黄成龙，谢胜海，张俊杰，刘志豪，李春洋，
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