交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，此工藝包括電纜工廠絕緣層與填充絕緣的熔融交聯(lián)步驟；電纜工廠半導(dǎo)電層與填充半導(dǎo)電層的熔融交聯(lián)步驟，填充絕緣和填充半導(dǎo)電層的熔融交聯(lián)步驟。本發(fā)明的制作工藝操作方便，所制成的應(yīng)力控制模塊與電纜本體形成一體結(jié)構(gòu)；電場(chǎng)應(yīng)力分布的電性能穩(wěn)定，解決了電纜與應(yīng)力控制模塊之間，因材料不同而產(chǎn)生的活動(dòng)界面，避免絕緣交界上的空間積累電荷導(dǎo)致絕緣層局部電場(chǎng)畸變而引起的電纜絕緣的擊穿問題。本發(fā)明突破超高壓直流電纜無(wú)終端連接的國(guó)際業(yè)內(nèi)技術(shù)瓶頸，適用于海底電纜和交流、直流高壓超高壓電纜終端工程現(xiàn)場(chǎng)制作、故障搶修的需求。
【專利說明】 交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊所設(shè)置的工藝技術(shù)，適用于交流66kv至交流500kV高壓和超高壓、直流±10kV至±500kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊的現(xiàn)場(chǎng)制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)交流66kV至交流500kV高壓和超高壓、直流正負(fù)IOkV至正負(fù)500kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜終端處電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生畸變，為了克服電場(chǎng)畸變所帶來的影響，電纜外半導(dǎo)電層切斷處需要進(jìn)行應(yīng)力控制設(shè)計(jì)。截至目前，整個(gè)國(guó)際在電纜終端應(yīng)力控制這一【技術(shù)領(lǐng)域】有相當(dāng)大的成就，相應(yīng)設(shè)計(jì)的附件也已投入市場(chǎng)，這些附件內(nèi)的應(yīng)力控制，是由專業(yè)廠家在工廠內(nèi)預(yù)先生產(chǎn)完成，即預(yù)制式電纜附件，然后現(xiàn)場(chǎng)在現(xiàn)場(chǎng)組合套裝到電纜主體上。這種應(yīng)力錐電纜附件與電纜主體絕緣之間存在活動(dòng)界面，而活動(dòng)界面內(nèi)含有微氣隙、微水、雜質(zhì)以及絕緣潤(rùn)滑脂等復(fù)雜因素，極易導(dǎo)致氣隙沿面放電和空間累積電荷而產(chǎn)生局部電場(chǎng)畸變，最終導(dǎo)致絕緣擊穿，制約著電纜系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種施工簡(jiǎn)單、成本低廉、安全可靠的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，包括以下步驟:a.按照制作工藝要求，剝切電纜終端處的外護(hù)層、金屬護(hù)層，剝?nèi)ル娎|的外半導(dǎo)電層即工廠外半導(dǎo)電層，并打磨、光滑處理電纜絕緣即工廠絕緣表面；在電纜工廠外半導(dǎo)電層端口處安裝絕緣成型器，使電纜固定在絕緣成型器內(nèi)腔正中位置，連接小型擠出機(jī)及控制儀器；開機(jī)預(yù)熱絕緣成型器達(dá)到使交聯(lián)聚乙烯熔融溫度時(shí)，開始向成型器型腔內(nèi)擠注與電纜絕緣相同材質(zhì)的熔融狀交聯(lián)聚乙烯絕緣即填充絕緣，成型器型腔內(nèi)注滿填充絕緣后，進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠絕緣與填充絕緣之間相互熔融接枝結(jié)合成為一個(gè)絕緣整體；待絕緣成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體；b.在電纜工廠外半導(dǎo)電層端口處安裝填充半導(dǎo)電層成型器；將應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)；開機(jī)預(yù)熱成型器達(dá)到使交聯(lián)半導(dǎo)電料熔融溫度時(shí)，啟動(dòng)擠出機(jī)，開始向填充外半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)擠注與電纜外半導(dǎo)電層相同材質(zhì)的熔融狀半導(dǎo)電料以形成填充半導(dǎo)電層，半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)注滿填充熔融的半導(dǎo)電料后停止擠出機(jī)，然后進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠外半導(dǎo)電層、工廠絕緣、填充絕緣與填充半導(dǎo)電層之間相互熔融接枝結(jié)合；待成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊導(dǎo)電與絕緣的特殊型體。
[0005]其中，步驟a中注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣料前，先將電纜主體放入絕緣成型器內(nèi)固定封閉，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫，然后將擠出機(jī)加熱達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)，將擠出機(jī)內(nèi)處于熔融狀的交聯(lián)聚乙烯絕緣擠注到成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)聚乙烯絕緣在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)絕緣成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層與填充絕緣交聯(lián)熔為一體。
[0006]步驟b中注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)半導(dǎo)電料前，先將電纜應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫；連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)將處于熔融狀的交聯(lián)半導(dǎo)電料擠注到半導(dǎo)電層成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)半導(dǎo)電材料在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)半導(dǎo)電層成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層、填充絕緣與填充半導(dǎo)電層之間交聯(lián)熔為一體。
[0007]所述填充絕緣整體呈中部高兩端小的棗核型體，其中部填充絕緣最高位向內(nèi)設(shè)有凹曲面型體，使填充半導(dǎo)電層復(fù)合在填充絕緣的凹曲面上，并與電纜外半導(dǎo)電層剝切端口處相連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的制作工藝操作方便，所制成的應(yīng)力控制模塊與電纜本體形成一體結(jié)構(gòu)；電場(chǎng)應(yīng)力分布的電性能穩(wěn)定，解決了電纜與應(yīng)力控制模塊之間，因材料不同而產(chǎn)生的活動(dòng)界面，避免絕緣交界上的空間積累電荷導(dǎo)致絕緣層局部電場(chǎng)畸變而引起的電纜絕緣的擊穿問題。本發(fā)明突破超高壓直流電纜無(wú)終端連接的國(guó)際業(yè)內(nèi)技術(shù)瓶頸，適用于海底電纜和交流、直流高壓超高壓電纜終端工程現(xiàn)場(chǎng)制作、故障搶修的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
圖1為本發(fā)明所制作的應(yīng)力控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電纜終端頭的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明的制作工藝用于克服電纜主體終端半導(dǎo)電層剝切處的電場(chǎng)畸變問題，防止該處被擊穿；該處主要進(jìn)行幾方面的工作:工廠絕緣層與填充絕緣的熔融交聯(lián)過程；工廠半導(dǎo)電層與填充半導(dǎo)電層的熔融交聯(lián)過程；填充絕緣和填充半導(dǎo)電層的熔融交聯(lián)過程。完成上述工作后便可以完成應(yīng)力控制模塊的模注制作過程，完成上述過程后，進(jìn)一步進(jìn)行電纜終端頭的制作。
[0011]具體地，如圖1所示，先按照制作工藝要求，剝切電纜終端處的外護(hù)層、金屬護(hù)層，剝?nèi)ル娎|I的外半導(dǎo)電層即工廠外半導(dǎo)電層2，并打磨、光滑處理電纜絕緣即工廠絕緣3表面；在電纜工廠外半導(dǎo)電層2端口處安裝絕緣成型器，使電纜固定在絕緣成型器內(nèi)腔正中位置，連接小型擠出機(jī)及控制儀器；開機(jī)預(yù)熱絕緣成型器達(dá)到使交聯(lián)聚乙烯熔融溫度時(shí)，開始向成型器型腔內(nèi)擠注與電纜絕緣相同材質(zhì)的熔融狀交聯(lián)聚乙烯絕緣即填充絕緣4，成型器型腔內(nèi)注滿填充絕緣4后，進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠絕緣3與填充絕緣4之間相互熔融接枝結(jié)合成為一個(gè)絕緣整體；待絕緣成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體。注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣料前，先將電纜主體I放入絕緣成型器內(nèi)固定封閉，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫，然后將擠出機(jī)加熱達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)，將擠出機(jī)內(nèi)處于熔融狀的交聯(lián)聚乙烯絕緣擠注到成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)聚乙烯絕緣在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)絕緣成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層3與填充絕緣4交聯(lián)熔為一體。
[0012]接著，在電纜工廠外半導(dǎo)電層端口 A處安裝填充半導(dǎo)電層成型器；將應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)；開機(jī)預(yù)熱成型器達(dá)到使交聯(lián)半導(dǎo)電料熔融溫度時(shí)，啟動(dòng)擠出機(jī)，開始向填充外半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)擠注與電纜外半導(dǎo)電層相同材質(zhì)的熔融狀半導(dǎo)電料以形成填充半導(dǎo)電層5，半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)注滿填充熔融的半導(dǎo)電料后停止擠出機(jī)，然后進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠外半導(dǎo)電層2、工廠絕緣3、填充絕緣4與填充半導(dǎo)電層5之間相互熔融接枝結(jié)合；待成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊導(dǎo)電與絕緣的特殊型體。注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)半導(dǎo)電料前，先將電纜應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫；連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)將處于熔融狀的交聯(lián)半導(dǎo)電料擠注到半導(dǎo)電層成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)半導(dǎo)電材料在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)半導(dǎo)電層成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層、填充絕緣與填充半導(dǎo)電層之間交聯(lián)熔為一體。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)力控制作用，填充絕緣整體呈中部高兩端小的棗核型體，其中部填充絕緣最高位向內(nèi)設(shè)有凹曲面型體41，使填充半導(dǎo)電層復(fù)合在填充絕緣的凹曲面上，并與電纜外半導(dǎo)電層剝切端口處A相連接。
[0014]完成應(yīng)力控制模塊的模注制作后，便可以進(jìn)一步進(jìn)行終端頭的制作，如圖2所示，將應(yīng)力控制模塊放入終端瓷套或復(fù)合套6內(nèi)部，終端瓷套或復(fù)合套6底部套入法蘭7，終端瓷套或復(fù)合套6內(nèi)部空隙填入絕緣油8,該絕緣油8 一般為娃油或聚異丁烯等液體絕緣介質(zhì)，直至填滿，最后封住瓷套或復(fù)合套6頂部，得到電纜終端頭。
【權(quán)利要求】
1.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，其特征在于包括以下步驟: a.按照制作工藝要求，剝切電纜終端處的外護(hù)層、金屬護(hù)層，剝?nèi)ル娎|的外半導(dǎo)電層即工廠外半導(dǎo)電層，并打磨、光滑處理電纜絕緣即工廠絕緣表面；在電纜工廠外半導(dǎo)電層端口處安裝絕緣成型器，使電纜固定在絕緣成型器內(nèi)腔正中位置，連接小型擠出機(jī)及控制儀器；開機(jī)預(yù)熱絕緣成型器達(dá)到使交聯(lián)聚乙烯熔融溫度時(shí)，開始向成型器型腔內(nèi)擠注與電纜絕緣相同材質(zhì)的熔融狀交聯(lián)聚乙烯絕緣即填充絕緣，成型器型腔內(nèi)注滿填充絕緣后，進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠絕緣與填充絕緣之間相互熔融接枝結(jié)合成為一個(gè)絕緣整體；待絕緣成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體； b.在電纜工廠外半導(dǎo)電層端口處安裝填充半導(dǎo)電層成型器；將應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)；開機(jī)預(yù)熱成型器達(dá)到使交聯(lián)半導(dǎo)電料熔融溫度時(shí)，啟動(dòng)擠出機(jī)，開始向填充外半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)擠注與電纜外半導(dǎo)電層相同材質(zhì)的熔融狀半導(dǎo)電料以形成填充半導(dǎo)電層，半導(dǎo)電層成型器型腔內(nèi)注滿填充熔融的半導(dǎo)電料后停止擠出機(jī)，然后進(jìn)行升溫加熱交聯(lián)，使工廠外半導(dǎo)電層、工廠絕緣、填充絕緣與填充半導(dǎo)電層之間相互熔融接枝結(jié)合；待成型器溫度冷卻后拆除，實(shí)現(xiàn)電纜終端應(yīng)力控制模塊導(dǎo)電與絕緣的特殊型體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，其特征在于步驟a中注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣料前，先將電纜主體放入絕緣成型器內(nèi)固定封閉，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫，然后將擠出機(jī)加熱達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)，將擠出機(jī)內(nèi)處于熔融狀的交聯(lián)聚乙烯絕緣擠注到成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)聚乙烯絕緣在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)絕緣成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層與填充絕緣交聯(lián)熔為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，其特征在于步驟b中注入熔融狀態(tài)的交聯(lián)半導(dǎo)電料前，先將電纜應(yīng)力控制模塊絕緣的特殊型體，對(duì)應(yīng)于填充半導(dǎo)電層成型器型腔正中位置進(jìn)行安裝固定，并且對(duì)成型器加熱至120°C并保持控溫；連接小型擠出機(jī)及控制儀器并預(yù)熱擠出機(jī)達(dá)到105°C至120°C后，啟動(dòng)擠出機(jī)將處于熔融狀的交聯(lián)半導(dǎo)電料擠注到半導(dǎo)電層成型器內(nèi)，當(dāng)成型器內(nèi)壓力達(dá)到2MPa至5MPa時(shí)停止擠注，此時(shí)注入的交聯(lián)半導(dǎo)電材料在成型器內(nèi)已定型，同時(shí)對(duì)半導(dǎo)電層成型器加熱控溫保持在150°C至160°C，且使壓力保持在3MPa至5MPa，進(jìn)行3小時(shí)至8小時(shí)的交聯(lián)，使電纜工廠絕緣層、填充絕緣與填充半導(dǎo)電層之間交聯(lián)熔為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜主體終端模注應(yīng)力控制模塊制作工藝，其特征在于所述填充絕緣整體呈中部高兩端小的棗核型體，其中部填充絕緣最高位向內(nèi)設(shè)有凹曲面型體，使填充半導(dǎo)電層復(fù)合在填充絕緣的凹曲面上，并與電纜外半導(dǎo)電層剝切端口處相連接。
【文檔編號(hào)】H02G1/14GK103490351SQ201310399489
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】夏云杰, 鐘海杰, 黃洪, 王錦明, 王佩龍, 劉夏, 蘭濱, 司曼, 鐘煒鋒 申請(qǐng)人:長(zhǎng)園電力技術(shù)有限公司