CN102270827B - 500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力电缆输电系统领域的电缆附件，特别涉及一种500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头，它包括有整体预制绝缘件(1)、密封胶(2)、金属保护壳(3)和导体连接件(4)，整体预制绝缘件(1)设置在导体连接件(4)的外部，密封胶(2)设置在整体预制绝缘件(1)的外部，金属保护壳(3)设置在密封胶(2)的外部，整体预制绝缘件(1)包括有应力锥(1-1)、屏蔽管(1-2)、绝缘件(1-3)和外屏蔽(1-4)，所述整体预制绝缘件(1)由液体硅橡胶制作而成。本发明好处是：(1)性能稳定可靠，成品率高，综合成本低；(2)制作工艺简单，制作容易，制作成本低；(3)产品质量好。

Description

500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头

技术领域

本发明涉及一种电力电缆输电系统领域的电缆附件，特别涉及一种500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头。

背景技术

目前，在500kV及500kV以上电压等级的电力电缆输电系统中，电缆多为交联聚乙烯绝缘电力电缆，接头用于交联聚乙烯绝缘电力电缆与电缆之间的连接，用以实现电能的传输。随着大型水电站、抽水蓄能电站、特高压电网的建设，接头的使用量越来越大，在500kV及500kV以上的电力电缆连接系统中，接头是最薄弱的环节，容易出现故障，其故障率占到整个电缆连接系统的70％以上，接头的可靠性直接影响到输电系统的可靠性。接头根据电气连接形式的不同分为绝缘接头和直通接头，这两种接头统称为接头，也称为中间接头。

在用于500kV及500kV以上电力电缆的接头中，一种是组合预制型接头，是采用预制橡胶应力锥及预制环氧绝缘件现场组装的接头，由于其制造工艺复杂、现场安装繁琐、安装现场的环境要求极高，而且产品或电缆一旦出现问题，产品修复困难，修复时间超过两周，无法满足电网的运行要求，目前这种组合预制型接头已较少使用。另一种目前普遍使用的500kV及500kV以上电力电缆接头是整体预制型接头，整体预制绝缘件采用单一预制橡胶绝缘的结构型式。这种结构的接头，它包括整体预制绝缘件、密封胶、金属保护壳和导体连接件，整体预制绝缘件包括有应力锥、屏蔽管、绝缘件和外屏蔽，整体预制绝缘件由三元乙丙橡胶材料制作而成。整体预制绝缘件起控制电场和绝缘作用，是整体预制型接头的关键部件，整体预制绝缘件外部为密封胶，密封胶外部为金属保护壳，起保护作用。电缆主要包括导体和绝缘体，安装时，将需要连接电缆的导体通过金属制作的导体连接件相连接。由于这种整体预制型接头的整体预制绝缘件由三元乙丙橡胶材料制作而成，因此目前500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头存在着如下缺陷：

(1)制作整体预制绝缘件的材料质量难以控制，整体预制绝缘件的材料三元乙丙橡胶主要是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，混练过程中有多种添加剂加入，配方复杂难以控制材料质量；材料粘度高，成型工艺性差，整体预制绝缘件的成品率只有60％左右。

(2)制作工艺复杂，加工预制绝缘件需要的成型设备压力大，体积庞大，产品制作成本高。三元乙丙橡胶材料加工成整体预制绝缘件时，所使用的设备注橡机结构参见图3所示，制作时将材料三元乙丙橡胶放在料筒21内，通过注射机构22注射到模具23内，模具23由相互匹配的上模具23-1和下模具23-2组成，加热后材料在模具型腔内硫化成型为整体预制绝缘件。由于三元乙丙橡胶经塑化后的粘度非常高，且流动性差，要将其注入模腔，需要几十兆的压强，注射过程中模腔和设备需要承受非常高的压力，由于成型模具体积非常大，需要大吨位的特殊专用大型注橡机和大型模具才能进行注橡成型，且所用的材料要一次注射完成，因此生产500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头的整体预制绝缘件，需要的注橡机吨位达到1600吨以上，单次注胶达到80升以上才能满足要求，这样的设备体积大，设备成本高，而设备成本的增高造成整个制作成本极高。

(3)由于三元乙丙橡胶有较高的硬度，邵氏A60～70，与电缆表面的贴合性差，造成产品的安装困难和产品故障率的增加，三元乙丙橡胶的空气箱老化后机械性能(老化条件：135℃±3℃，7d)，压缩永久变形≤15～25％，抗张强度变化率≤20～30％，伸长率的变化率≤20～30％，材料的的抗老化性、耐高温性较差，产品要在≤100℃环境条件下运行，使用受到限制，适用范围窄。

现有的500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头虽然存在着上述缺陷，但长久以来人们一直无法解决这一技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种性能稳定可靠、成品率高、制作工艺简单、制作容易、成本低、质量好的500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头。

实现上述目的技术方案是：一种500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头，包括整体预制绝缘件、密封胶、金属保护壳和导体连接件，整体预制绝缘件设置在导体连接件的外部，密封胶设置在整体预制绝缘件的外部，金属保护壳设置在密封胶的外部，整体预制绝缘件包括有应力锥、屏蔽管、绝缘件和外屏蔽，所述的整体预制绝缘件由液体硅橡胶制作而成。

采用上述技术方案后，本发明由于将关键部件整体预制绝缘件的制作材料由三元乙丙橡胶改进为液体硅橡胶，因此具有很多好处：

(1)性能稳定可靠，成品率高，综合成本低。制作整体预制绝缘件的材料质量容易控制，整体预制绝缘件的材料液体硅橡胶材料单纯，无须单独混练，配方简单，容易控制材料质量；材料粘度低，成型工艺性好，整体预制绝缘件的成品率能达到90％左右，本发明产品性能更加稳定可靠，成品率高，省时节能，综合成本下降40％以上。

(2)制作工艺简单，制作容易，制作成本低。液体硅橡胶是相对混炼型半固态硅橡胶和常见室温硫化单组分硅胶而言的一类有机硅胶，液体硅橡胶硫化前具有较低的粘度和较好的流动性，粘度仅为三元乙丙橡胶的1/10，具有更为优异的工艺成型性，因此制作工艺简单，制作容易，需要的成型压力小，不需要大压力的特殊专用大型注橡机和大型模具进行注胶成型，只需要用普通的注胶设备和模具就能完成注胶成型，如采用液体硅橡胶双组份注胶机，需要的注胶机压强只要几兆，压强是三元乙丙橡胶注橡机的1/10，注胶机能连续注射，单次能达到400升，注胶量能满足500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头的整体预制绝缘件生产的需要，设备体积小，设备成本大大降低，制作设备易得，制作容易，因此本发明的制作成本低。

(3)产品质量好。由于液体硅橡胶有较低的硬度，邵氏A35～45，与电缆表面的贴合性好，产品安装容易，产品故障率低，液体硅橡胶的空气箱老化后机械性能(老化条件：135℃±3℃，7d)，压缩永久变形≤15％，抗张强度变化率≤10％，伸长率的变化率≤10％，材料的的抗老化性好，耐高温性好，产品在100～150℃环境条件下能长期运行，产品质量好，适用范围广。

本发明用简单巧妙的技术方案解决了现有技术中采用三元乙丙橡胶存在的复杂技术问题，解决了长久以来人们一直难以解决的这一技术难题。

附图说明

图1为带有导体20-1和绝缘体20-2的件20电缆的本发明结构示意图；

图2为本发明件1整体预制绝缘件采用液体硅橡胶制作时的注胶机结构示意图；

图3为现有件1整体预制绝缘件采用三元乙丙橡胶制作时的注橡机结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示，一种500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头，包括有整体预制绝缘件1、密封胶2、金属保护壳3和导体连接件4，整体预制绝缘件1设置在金属制作的导体连接件4的外部，密封胶2设置在整体预制绝缘件1的外部，金属保护壳3设置在密封胶2的外部，整体预制绝缘件1包括有应力锥1-1、屏蔽管1-2、绝缘件1-3和外屏蔽1-4，屏蔽管1-2罩在导体连接件4外。所述的整体预制绝缘件1由液体硅橡胶制作而成。

如图2所示，本发明整体预制绝缘件1制作时，采用液体硅橡胶双组份注胶机，需要的注胶机吨位100吨，注胶机能连续注射，单次能达到300升以上，制作过程中将A组份和B组份双组份的液体硅橡胶材料的料分别放在注射机两个胶筒24内，通过注射架25上的注射泵26将料注到料管27内，料经过混料器28混合后，注射到模具29内的模腔内，模具29具有锁模机构30锁紧，最后模具29加热硫化制成整体预制绝缘件1。

本发明不限于上述实施例，凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种500kV及500kV以上电力电缆整体预制型接头，包括有整体预制绝缘件(1)、密封胶(2)、金属保护壳(3)和导体连接件(4)，整体预制绝缘件(1)设置在导体连接件(4)的外部，密封胶(2)设置在整体预制绝缘件(1)的外部，金属保护壳(3)设置在密封胶(2)的外部，整体预制绝缘件(1)包括有应力锥(1-1)、屏蔽管(1-2)、绝缘件(1-3)和外屏蔽(1-4)，其特征在于：所述的整体预制绝缘件(1)由液体硅橡胶制作而成；其中，

所述的整体预制绝缘件(1)是采用吨位100吨的液体硅橡胶双组份注胶机制作的；所述注胶机连续注射，单次达到300升以上；将液体硅橡胶材料分别放在注射机两个胶筒(24)内，通过注射架(25)上的注射泵(26)将料注到料管(27)内，料经过混料器(28)混合后，注射到模具(29)内的模腔内，最后模具(29)加热硫化制成整体预制绝缘件(1)。

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