本發(fā)明涉及電線電纜領(lǐng)域，特別是涉及一種海底電纜軟接頭導(dǎo)體焊接方法及焊接架。

背景技術(shù)：

1、隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進，海上風(fēng)電成為未來新型能源電力系統(tǒng)建設(shè)的重點方向之一。海底電纜作為電流傳輸?shù)慕橘|(zhì)，需滿足數(shù)十公里以上的輸送距離，

2、海底電纜軟接頭技術(shù)是制約海底電纜大長度交付的難題，同時針對海底電纜型式試驗的試驗回路搭建，也必須包含軟接頭部位。海底電纜軟接頭技術(shù)主要包括導(dǎo)體焊接、內(nèi)屏恢復(fù)、絕緣擠出與硫化脫氣、外屏恢復(fù)、阻水層復(fù)原、鉛套恢復(fù)、鋼絲恢復(fù)等關(guān)鍵工序，導(dǎo)體焊接作為第一環(huán)節(jié)，恢復(fù)質(zhì)量對產(chǎn)品后續(xù)工序及整體性能起著至關(guān)重要的作用。而且標(biāo)準(zhǔn)中也針對焊接后導(dǎo)體有著具體的強度要求。

3、目前已有許多機構(gòu)先后開展海底電纜軟接頭技術(shù)研究，也成功攻克了部分難題，但是軟接頭技術(shù)人為因素過高，不同熟練度的人員操作結(jié)果也有差異，產(chǎn)品合格率有待提升，例如導(dǎo)體焊接強度過低導(dǎo)致整體拉力試驗不合格，或焊接后外徑突起程度不均導(dǎo)致屏蔽、絕緣層出現(xiàn)偏心等現(xiàn)象。

4、因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種導(dǎo)體焊接方法及焊接架。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電纜導(dǎo)體焊接方法及焊接架，加快焊接效率，提升電纜焊接質(zhì)量。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電纜導(dǎo)體焊接方法及焊接架，包括以下步驟：s1、焊接端制備：將導(dǎo)體逐層分離與切割，使單絲端面與單絲軸線方向夾角范圍為30°-60°，相鄰層端面軸向間隔為3-5厘米。

3、s2、表面處理：采用極性溶劑擦除銅線表面雜質(zhì)，并對銅線邊緣毛刺處打磨處理。

4、s3、導(dǎo)體固定：將需要焊接的兩段導(dǎo)體的焊接端分別固定，保持導(dǎo)體中心在同一高度且兩焊接端之間間隔為1-1.5mm，各層單絲按照原有的絞合節(jié)距進行彎折且兩段導(dǎo)體的單絲角度能夠相對應(yīng)。

5、s4、導(dǎo)體冷卻：將冷卻管纏繞至需要焊接的兩段導(dǎo)體上，冷卻管距離焊接部位15-20cm，水流速度2-2.5l/min，冷卻管匝數(shù)2-4圈，冷卻管流動面積0.5-5mm2。

6、s5、壓緊環(huán)節(jié)：將待焊接層單絲壓緊，壓緊力fi取值范圍通過下列公式進行計算

7、

8、σa＝f(εa)

9、fai＝σa×π×di×b

10、0.85fai≤fi≤fai

11、上述公式中1＜i≤n，n為層數(shù)，fai為各層達到緊壓程度時的理論力值，壓緊帶寬為b，焊接第i層時外徑為di，s為導(dǎo)體的輪廓面積，dn為以s為面積的圓形直徑，s＇為導(dǎo)體的真實面積，dn為以s＇為面積的圓形直徑，εa為從dn壓縮至dn時的應(yīng)變，σa為銅壓縮試驗εa應(yīng)變時的應(yīng)力f(εa)，導(dǎo)體緊壓系數(shù)為η，求得fai值后，壓緊力fi取值為0.85fai-fai之間；

12、s6、預(yù)熱環(huán)節(jié)：焊接前，利用200-300℃的熱風(fēng)槍對焊接端進行加熱，持續(xù)時間3-5min；

13、s7、焊接：然后再逐層整體焊接，將各層獨立的單絲焊接至一起；

14、s8、打磨：完成第i層導(dǎo)體焊接后，打磨焊縫，然后利用極性溶劑清除導(dǎo)體表面污漬；

15、s9、熱應(yīng)力消除：采用200-300℃風(fēng)槍對導(dǎo)體焊接端進行加熱吹風(fēng)，持續(xù)時間3-5min后待自然冷卻；

16、s10、繞包：最外層導(dǎo)體焊接后，使用電纜同材料制品，按照原有繞包方向進行繞包。

17、一種電纜導(dǎo)體焊接架，應(yīng)用于如上任一所述的電纜導(dǎo)體焊接方法中。

18、較佳的，包括底座，所述底座上分別設(shè)置有第一支撐臂和第二支撐臂，所述第一支撐臂上設(shè)置有第一固定夾，所述第二支撐臂上設(shè)置有第二固定夾，所述第一固定夾與第二固定夾上分別開有第一過線孔和第二過線孔，所述第一過線孔和第二過線孔軸線重合。

19、較佳的，所述第一固定夾包括第一上壓板和第一下壓板，所述第一上壓板和第一下壓板可拆卸連接；

20、所述第二固定夾包括第二上壓板和第二下壓板，所述第二上壓板和第二下壓板可拆卸連接。

21、較佳的，所述底座頂部設(shè)置有滑軌，所述第一支撐臂底部與滑軌滑動配合。

22、較佳的，還包括壓緊裝置，所述壓緊裝置包括壓緊帶、調(diào)節(jié)旋鈕和示力表。

23、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述方法，能夠根據(jù)不同焊接導(dǎo)體的緊壓系數(shù)及規(guī)格改變壓緊范圍，最大程度的將整個焊接過程數(shù)據(jù)化，減少人工因素導(dǎo)致的產(chǎn)品合格率低，精準(zhǔn)控制各層焊接外徑，減少突起、燈籠現(xiàn)象。同時專利針對焊接距離、表面處理提出要求，能夠提高焊接質(zhì)量，對冷卻及熱應(yīng)力消除提出要求能夠有效減少焊接后的導(dǎo)體內(nèi)部應(yīng)力差異，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性能。同時整個制備過程工藝簡單，設(shè)備要求低，能廣泛應(yīng)用于海底電纜軟接頭導(dǎo)體焊接制備及其他類似領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種電纜導(dǎo)體焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的電纜導(dǎo)體焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求2所述的電纜導(dǎo)體焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述的電纜導(dǎo)體焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的電纜導(dǎo)體焊接方法，其特征在于，還包括以下步驟：

6.一種電纜導(dǎo)體焊接架，其特征在于：應(yīng)用于如權(quán)利要求1-5任一所述的電纜導(dǎo)體焊接方法中。

7.如權(quán)利要求6所述的電纜導(dǎo)體焊接架，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上分別設(shè)置有第一支撐臂(21)和第二支撐臂(31)，所述第一支撐臂(21)上設(shè)置有第一固定夾(22)，所述第二支撐臂(31)上設(shè)置有第二固定夾(32)，所述第一固定夾(22)與第二固定夾(32)上分別開有第一過線孔(23)和第二過線孔(33)，所述第一過線孔(23)和第二過線孔(33)軸線重合。

8.如權(quán)利要求7所述的電纜導(dǎo)體焊接架，其特征在于：所述第一固定夾(22)包括第一上壓板(221)和第一下壓板(222)，所述第一上壓板(221)和第一下壓板(222)可拆卸連接；

9.如權(quán)利要求8所述的電纜導(dǎo)體焊接架，其特征在于：所述底座(1)頂部設(shè)置有滑軌(4)，所述第一支撐臂(21)底部與滑軌(4)滑動配合。

10.如權(quán)利要求9所述的電纜導(dǎo)體焊接架，其特征在于：還包括壓緊裝置(5)，所述壓緊裝置(5)包括壓緊帶(51)、調(diào)節(jié)旋鈕(52)和示力表(53)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海底電纜軟接頭導(dǎo)體焊接方法及焊接架，其中電纜導(dǎo)體焊接架包括底座，底座上分別設(shè)置有第一支撐臂和第二支撐臂，第一支撐臂上設(shè)置有第一固定夾，第二支撐臂上設(shè)置有第二固定夾，第一固定夾與第二固定夾上分別開有第一過線孔和第二過線孔，第一過線孔和第二過線孔軸線重合，本發(fā)明所述方法，能夠根據(jù)不同焊接導(dǎo)體的緊壓系數(shù)及規(guī)格改變壓緊范圍，最大程度的將整個焊接過程數(shù)據(jù)化，減少人工因素導(dǎo)致的產(chǎn)品合格率低，精準(zhǔn)控制各層焊接外徑，減少突起、燈籠現(xiàn)象，同時專利針對焊接距離、表面處理提出要求，能夠提高焊接質(zhì)量，對冷卻及熱應(yīng)力消除提出要求能夠有效減少焊接后的導(dǎo)體內(nèi)部應(yīng)力差異，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性能。

技術(shù)研發(fā)人員：阮康杰,張亞,詹陶,李儲平,何佳迅,程明亮,荊鑠涵,劉世力,佘生龍,陳萬露,朱靈芝,曹澤慧
受保護的技術(shù)使用者：重慶泰山電纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6