CN102593783A - 一种直流交联海底电缆接头及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海底电缆领域，尤其涉及一种直流交联海底电缆接头，包括导体以及导体外侧由内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属层，通过对导体层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层以及金属层的依次加工制造对电缆性能的稳定性、使用寿命等得到了提高。
Description
技术领域
本发明属于海底电缆领域，尤其涉及一种直流交联海底电缆接头及其制造方法。
背景技术
高压直流输电线路成本低、线路损耗小、没有无功功率、电网连接方便、容易控制和调节，在长距离输电中已被广泛采用。高压直流输电可以把海洋风力发电、潮汐发电、太阳能发电等具有不稳定工况的电源与电力系统联接起来，而不会影响电网的电能质量水平。随着我国对海洋、岛屿资源开发利用规模的不断扩大，直流交联海底电缆的应用得到了迅速发展，需求量在不断增长，对高电压、大长度的直流交联海底电缆要求和需求越来越高，为了满足用户的需求将电缆通过等截面接头串接起来。
现有交联电缆的接头技术中，采用注塑熔接技术进行熔接时，模具内部的空气、恢复绝缘进行交联时产生的交联副产在绝缘料中形成气泡、杂质等缺陷，以及从而造成绝缘层击穿，导致电缆损坏；现有橡胶材料模具耐高温耐化学腐蚀及表面的光洁度、密封性能不够，不能满足直流交联材料交联时的技术要求；采用与电缆本体相同的绝缘材料作为填充绝缘料，在注塑过程中电缆本体和注入材料接触部位的材料性能不能达到完全对等导致，面光洁度不够平滑，接触面部位的绝缘材料性能下降，引发电缆接头损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能性稳定、使用寿命长的直流交联海底电缆接头及其制造方法，。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种直流交联海底电缆接头，包括导体以及导体外侧由内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属层，其制造方法，如下：
a.焊接：导体接头选用低电阻的银焊条，采用错层焊接的方式，对电缆导体进行连接，解决普通氩弧焊焊接导致的电缆导体电气及机械性能不稳定问题，该电缆接头导体采用错层焊接的技术，保证电缆导体接头具有良好电气性能和机械性能；然后处理导体焊接点，打磨使之与导体线芯平滑等径，无毛刺，再用手工将内衬半导电布在导体线芯处均匀缠绕一层
b.屏蔽层恢复：导体屏蔽层采用与电缆本体同种导体屏蔽材料恢复，用内半导电层模具固定在工厂内半导电层表面，通过挤出机设备挤出半导电料，在内半导电模具里成型，使填充内半导电层与内衬半导电布、工厂内半导电层熔为一体，并进行硫化处理，对其进行充分交联，消除了直流交联电缆内部电缆本体和注入材料接触面不光滑所引发的电树枝的影响，提供更好地与绝缘相结合的光滑表面。
c.绝缘层恢复：绝缘层采用具有优良的化学稳定性、耐高温的聚四氟乙烯模具和金属套加热注塑新型改良的绝缘材料恢复技术，解决了绕包式人为所带来的气泡、杂质等缺陷，以及普通材料模具不耐高温从而腐蚀填充绝缘的问题；选用新型改良的绝缘材料，加入挤塑机内，将新型改良绝缘材料的原料注入到电缆接头的模具腔内；模具及金属套安装完毕后，加入0.5-2.0 MPa的干燥氮气，处理电缆本体绝缘材料的机械性能；注塑时金属保护套以及导胶管的预热1-2小时，使模具腔体内部温度保持在135-150℃。采用聚四氟模具和金属加热套的技术方式同时对接头部位进行交联，交联保温温度设定150-170℃，内部氮气压力保持0.2-1MPa，交联时间3-8小时，使接头绝缘交联均匀，绝缘层内部结合紧密，消除绝缘在交联过程中形成的气泡及内部应力；硫化成型后，采用X光设备，检测填充绝缘料填充密实程度及是否有气泡，杂质等缺陷；保温保压后直至冷却至室温打开模具，打磨光滑填充绝缘，在填充绝缘与电缆本体绝缘屏蔽之间形成应力锥弧线，有效降低接触界面的电场强度；对绝缘屏蔽层采用新型半导电漆涂覆，涂覆后采用与电缆本体绝缘屏蔽层同种材料进行绕包或挤包。该电缆接头与电缆本体外径、外形一致，采用挤出机一次性挤出成型，解决了缠绕式接头的操作工艺复杂，质量不稳定，弯曲性能差等因素，有利于电缆的施工敷设和电缆维护。
在外层金属保护套和焊接处金属套的两端设置斜坡连接段，斜坡连接段与电缆本体的金属套相连接，焊接结构更有效的保证电缆外金属套的良好电性能、机械性能和密封性等。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明整体剖面的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种直流交联海底电缆接头，包括导体以及导体外侧由内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属层，其制造方法，如下：
a.焊接：导体接头5选用低电阻的银焊条，采用错层焊接的方式，对电缆导体进行连接，解决普通氩弧焊焊接导致的电缆导体电气及机械性能不稳定问题，该电缆接头导体采用错层焊接的技术，保证电缆导体接头具有良好电气性能和机械性能；然后处理导体焊接点，打磨使之与导体线芯平滑等径，无毛刺，再用手工将内衬半导电布在导体线芯处均匀缠绕一层
b.屏蔽层恢复：导体屏蔽层1采用与电缆本体同种导体屏蔽材料恢复，用内半导电层模具固定在工厂内半导电层表面，通过挤出机设备挤出半导电料，在内半导电模具里成型，使填充内半导电层与内衬半导电布、工厂内半导电层熔为一体，并进行硫化处理，对其进行充分交联，消除了直流交联电缆内部电缆本体和注入材料接触面不光滑所引发的电树枝的影响，提供更好地与绝缘相结合的光滑表面。
c.绝缘层恢复：绝缘层2采用具有优良的化学稳定性、耐高温的聚四氟乙烯模具和金属套加热注塑新型改良的绝缘材料恢复技术，解决了绕包式人为所带来的气泡、杂质等缺陷，以及普通材料模具不耐高温从而腐蚀填充绝缘的问题；选用新型改良的绝缘材料，加入挤塑机内，将新型改良绝缘材料的原料注入到电缆接头的模具腔内；模具及金属套安装完毕后，加入0.5-2.0 MPa的干燥氮气，处理电缆本体绝缘材料的机械性能；注塑时金属保护套以及导胶管的预热1-2小时，使模具腔体内部温度保持在135-150℃。采用聚四氟模具和金属加热套的技术方式同时对接头部位进行交联，交联保温温度设定150-170℃，内部氮气压力保持0.2-1MPa，交联时间3-8小时，使接头绝缘交联均匀，绝缘层内部结合紧密，消除绝缘在交联过程中形成的气泡及内部应力；硫化成型后，采用X光设备，检测填充绝缘料填充密实程度及是否有气泡，杂质等缺陷；保温保压后直至冷却至室温打开模具，打磨光滑填充绝缘，在填充绝缘与电缆本体绝缘屏蔽之间形成应力锥弧线，有效降低接触界面的电场强度；对绝缘屏蔽层采用新型半导电漆涂覆，涂覆后采用与电缆本体绝缘屏蔽层同种材料进行绕包或挤包。该电缆接头与电缆本体外径、外形一致，采用挤出机一次性挤出成型，解决了缠绕式接头的操作工艺复杂，质量不稳定，弯曲性能差等因素，有利于电缆的施工敷设和电缆维护。
在外层金属保护套和焊接处金属套的两端设置斜坡连接段，斜坡连接段与电缆本体的金属套相连接，焊接结构更有效的保证电缆外金属套的良好电性能、机械性能和密封性等。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (1)
1.一种直流交联海底电缆接头，包括导体以及导体外侧由内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属层，其制造方法，如下：
a.焊接：导体接头选用低电阻的银焊条，采用错层焊接的方式，对电缆导体进行连接，然后处理导体焊接点，打磨使之与导体线芯平滑等径，无毛刺，再用手工将内衬半导电布在导体线芯处均匀缠绕一层；
b.屏蔽层恢复：导体屏蔽层采用与电缆本体同种导体屏蔽材料恢复，用内半导电层模具固定在工厂内半导电层表面，通过挤出机设备挤出半导电料，在内半导电模具里成型，使填充内半导电层与内衬半导电布、工厂内半导电层熔为一体，并进行硫化处理，对其进行充分交联；
c.绝缘层恢复：绝缘层采用具有优良的化学稳定性、耐高温的聚四氟乙烯模具和金属套加热注塑新型改良的绝缘材料恢复技术；选用新型改良的绝缘材料，加入挤塑机内，将新型改良绝缘材料的原料注入到电缆接头的模具腔内；模具及金属套安装完毕后，加入0.5-2.0 MPa的干燥氮气，处理电缆本体绝缘材料的机械性能；注塑时金属保护套以及导胶管的预热1-2小时，使模具腔体内部温度保持在135-150℃；采用聚四氟模具和金属加热套的技术方式同时对接头部位进行交联，交联保温温度设定150-170℃，内部氮气压力保持0.2-1MPa，交联时间3-8小时，使接头绝缘交联均匀，绝缘层内部结合紧密，消除绝缘在交联过程中形成的气泡及内部应力；硫化成型后，采用X光设备，检测填充绝缘料填充密实程度及是否有气泡，杂质等缺陷；保温保压后直至冷却至室温打开模具，打磨光滑填充绝缘，在填充绝缘与电缆本体绝缘屏蔽之间形成应力锥弧线，对绝缘屏蔽层采用新型半导电漆涂覆，涂覆后采用与电缆本体绝缘屏蔽层同种材料进行绕包或挤包。
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