CN102789836B

CN102789836B - 绝缘导管母线及其制造方法

Info

Publication number: CN102789836B
Application number: CN201110134072.1A
Authority: CN
Inventors: 苏尼尔·库马; 王佩龙; 杨立章; 李玉刚
Original assignee: Tyco Electronics Shanghai Co Ltd
Current assignee: Tyco Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2031-05-20
Also published as: CN102789836A

Abstract

本发明涉及一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；制备屏蔽绝缘管，所述屏蔽绝缘管包括所述第一导电屏蔽层以及所述绝缘层，其中所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体；将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上。本发明还涉及一种绝缘导管母线，包括：导电金属管；围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层；围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层；其中，所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。

Description

绝缘导管母线及其制造方法

技术领域

本发明涉及在中高电压、大电流的输电线路中广泛使用绝缘导管母线及其制造方法。

背景技术

目前，国内外在中高电压、大电流的输电线路中广泛使用绝缘导管母线技术。实心金属导线在高压大电流线路中在一定温升的要求下，电流密度低，金属材料利用率低。专利(ZL 200710027035.4)检测了不同壁厚的铜管可以达到的电流密度：壁厚4mm的绝缘铜管母线，电流密度可以达到2.0(A/mm²)；壁厚2mm的绝缘铜管母线，电流密度可以达到3.0(A/mm²)。可见铜管代替实心导线可以提高电流密度，节省金属材料。

如专利ZL200920092881.9所述，现有绝缘导管的绝缘方式有：1)挤塑成型聚氯乙烯，其缺点是耐热温度差；2)喷涂并固化环氧树脂，其缺点是材料的弹性有限，易运行中龟裂；3)挤出聚乙烯材料，但存在金属管分段作业，这造成设备的消耗和材料的浪费较大；4)绕包聚四氟乙烯带，其缺点是成本高、费时费力。

专利ZL200920092881.9提出：通过在导管外喷涂导电硅橡胶室温硫化或收缩导电热缩管制备导管外的屏蔽层，再套上聚烯烃热缩管。这种制备工艺非常简便易行，但是其不可避免在屏蔽层和绝缘层之间存在气泡，从而很难降低绝缘导管的局部放电量。

发明内容

为减少在屏蔽层和绝缘层之间的气泡，从而尽量降低绝缘导管的局部放电量，提出本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；制备屏蔽绝缘管，所述屏蔽绝缘管包括所述第一导电屏蔽层以及所述绝缘层，其中所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体；将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上。有利地，所述屏蔽绝缘管利用挤出工艺制成。

有利地，所述屏蔽绝缘管还包括围绕所述绝缘层布置的第二导电屏蔽层，所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层以及所述第二导电屏蔽层形成为一体。有利地，所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层通过挤出工艺形成为一体，且所述屏蔽绝缘管的第二导电屏蔽层由将导电材料涂覆在所述绝缘层上制成。

有利地，将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上的步骤包括：使得屏蔽绝缘管处于第一温度，该处于第一温度的屏蔽绝缘管的内径大于所述导电金属管的外径；将所述导电金属管插入到处于第一温度的屏蔽绝缘管中；使得插入有所述导电金属管的屏蔽绝缘管处于高于第一温度的第二温度，在该第二温度下，所述屏蔽绝缘管热缩而紧密包裹在所述导电金属管上。可以利用火焰喷头或加热通道加热使得插入有所述导电金属管的屏蔽绝缘管处于所述第二温度。

可选地，将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上的步骤包括：将屏蔽绝缘管扩张到支撑管上；将金属导管插入所述支撑管内，所述支撑管的内径大于所述导电金属管的外径；将所述支撑管从所述导电金属管与所述屏蔽绝缘管之间抽离，使得所述屏蔽绝缘管收缩而紧密包裹在所述导电金属管上。

可选地，将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上的步骤包括：将屏蔽绝缘管的一个端部套在所述导电金属管的一个端部上，导电金属管的该端部封闭；将屏蔽绝缘管的另一端部密封地连通到压缩气源；在压缩气源将屏蔽绝缘管扩张的同时，拉动屏蔽绝缘管的套在导电金属管上的端部在导电金属管上移动；关断压缩气源，使得屏蔽绝缘管收缩而套设在所述导电金属管上。所述导电金属管上可以涂覆有润滑剂。润滑剂可以为硅脂，氟硅脂或矿物油。可以利用机械臂或人工拉动屏蔽绝缘管的套在导电金属管上的端部在导电金属管上移动。可以使用扩张头将屏蔽绝缘管套设在导电金属管上，具体地，将将屏蔽绝缘管的一个端部套在所述导电金属管的一个端部上的步骤包括：提供扩张头，所述扩张头的大直径端部开口，而所述扩张头的小直径端部的内径小于屏蔽绝缘管内径；将所述导电金属管的一端插入到所述扩张头的大直径端部内，并使该金属管端部封闭，以及将所述屏蔽绝缘管的一端套接在扩张头的小直径端部上。

根据本发明的又一方面，本发明提出了一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；将所述导电金属管置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述第一导电屏蔽层；将形成有所述第一导电屏蔽层的所述导电金属管置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述绝缘层，所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。

本发明还提出了一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层以及围绕所述绝缘层的第二导电屏蔽层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；将所述导电金属管置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述第一导电屏蔽层；将形成有所述第一导电屏蔽层的所述导电金属管置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述绝缘层；以及将形成有所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层的所述导电金属管置于第三模具中执行第三浇注或模压操作以形成所述第二导电屏蔽层，其中，所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层以及所述第二导电屏蔽层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。

根据本发明的再一方面，还提出了一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；将所述第一导电屏蔽层紧密套接在所述导电金属管上；将套有所述第一导电屏蔽层的所述导电金属管置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述绝缘层，所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。有利地，利用热缩工艺或冷缩工艺将所述第一导电屏蔽层紧密套接在所述导电金属管上。

根据本发明的再一方面，还提出了一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层以及围绕所述绝缘层的第二导电屏蔽层，所述方法包括以下步骤：提供导电金属管；将所述第一导电屏蔽层紧密套接在所述导电金属管上；将套有所述第一导电屏蔽层的所述导电金属管置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述绝缘层；将形成有所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层的所述导电金属管置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述第二导电屏蔽层，其中，所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层以及所述第二导电屏蔽层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。有利地，利用热缩工艺或冷缩工艺将所述第一导电屏蔽层紧密套接在所述导电金属管上。

本发明还提出了一种绝缘导管母线，包括：导电金属管；围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层；以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，其中，所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。

本发明还提出了一种绝缘导管母线，包括：导电金属管；围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层；围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层；以及围绕所述绝缘层的第二导电屏蔽层，其中，所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层以及所述第二导电屏蔽层形成为一体而形成屏蔽绝缘管。

有利地，构成所述绝缘层的材料选自高分子材料，包括交联聚乙烯、PVC、硅橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、聚环戊二烯，而构成所述导电屏蔽层的材料为掺有炭黑的高分子材料。

利用本发明的技术方案，至少可以提供一种载流量大、重量轻，屏蔽绝缘及导管之间结合紧密从而局部放电量小的绝缘导管母线。

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的绝缘导管母线结构截面示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的绝缘导管母线的制造过程的示意图；

图3为根据本发明的又一个实施例的绝缘导管母线的制造过程的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

如图1中左图所示，根据本发明的一个实施例的绝缘导管母线100包括：导电金属管1；围绕该导电金属管1布置的第一导电屏蔽层2；以及围绕该第一导电屏蔽层2布置的绝缘层3，其中，所述第一导电屏蔽层2与所述绝缘层3形成为一体而形成屏蔽绝缘管5。

如图1中右图所示，根据本发明另一个实施例的绝缘导管母线100’包括：导电金属管1；围绕该导电金属管1布置的第一导电屏蔽层2；围绕该第一导电屏蔽层2布置的绝缘层3；以及围绕所述绝缘层3的第二导电屏蔽层4，其中，所述第一导电屏蔽层2、所述绝缘层3以及所述第二导电屏蔽层4形成为一体而形成屏蔽绝缘管5’。

需要注意的是，这里的“形成为一体”表示导电屏蔽层与绝缘层之间紧密地结合在一起，基本上不存在屏蔽绝缘层中的导电屏蔽层与绝缘层局部分离的情形。这样，屏蔽绝缘管中基本上不会存在产生局部放电的气泡。

下面论述绝缘导管母线100或100’的制造方法。

一种制造绝缘导管母线100的方法，包括以下步骤：提供导电金属管1；制备屏蔽绝缘管5，所述屏蔽绝缘管5包括所述第一导电屏蔽层2以及所述绝缘层3，其中所述第一导电屏蔽层2与所述绝缘层3形成为一体；将所述屏蔽绝缘管5套设在所述导电金属管1上。当然，上述的绝缘导管母线100也可以为绝缘导管母线100’，从而上述的屏蔽绝缘管5为屏蔽绝缘管5’。

有利地，所述屏蔽绝缘管5或5’利用挤出工艺制成。

如图3中所示，可以使用热缩的方法将所述屏蔽绝缘管5或5’套设在所述导电金属管1上，具体地，使得屏蔽绝缘管5或5’处于第一温度，该处于第一温度的屏蔽绝缘管5或5’的内径大于所述导电金属管1的外径；将所述导电金属管1插入到处于第一温度的屏蔽绝缘管5或5’中；使得插入有所述导电金属管1的屏蔽绝缘管5或5’处于高于第一温度的第二温度，在该第二温度下，所述屏蔽绝缘管5或5’热缩而紧密包裹在所述导电金属管1上。可以利用火焰喷头或加热通道加热使得插入有所述导电金属管1的屏蔽绝缘管5或5’处于所述第二温度。

虽然没有示出，还可以使用支撑管将所述屏蔽绝缘管5或5’套设在所述导电金属管1上，具体地，将支撑管插入所述屏蔽绝缘管5或5’内使得所述屏蔽绝缘管5或5’扩张，所述支撑管的内径大于所述导电金属管1的外径；将所述导电金属管1插入到支撑着所述屏蔽绝缘管5或5’的支撑管内；将所述支撑管从所述导电金属管1与所述屏蔽绝缘管5或5’之间抽离。有利地，为了更有效地实现屏蔽绝缘管5或5’与导电金属管1之间的紧密接合，在将所述支撑管从所述导电金属管1与所述屏蔽绝缘管5或5’之间抽离之后，使得所述屏蔽绝缘管5或5’热缩或冷缩而紧密包裹在所述导电金属管1上。

如图2中所示，可以使用压缩气源将所述屏蔽绝缘管5或5’套设在所述导电金属管1上。具体地，将屏蔽绝缘管5或5’的一个端部套在所述导电金属管1的一个端部上，导电金属管1的该端部封闭；将屏蔽绝缘管的另一端部密封地连通到压缩气源，例如压缩空气源；在压缩气源将屏蔽绝缘管5或5’扩张的同时，拉动屏蔽绝缘管5或5’的套在导电金属管1上的端部在导电金属管1上移动；关断压缩气源，使得屏蔽绝缘管收缩而套设在所述导电金属管上。

所述导电金属管上可以涂覆有润滑剂。润滑剂可以为硅脂，氟硅脂或矿物油等。

可以利用机械臂10拉动屏蔽绝缘管5或5’的套在导电金属管1上的端部在导电金属管1上移动。

可以同时使用扩张头6将屏蔽绝缘管套设在导电金属管1上，具体地，将将屏蔽绝缘管5或5’的一个端部套在所述导电金属管1的一个端部上的步骤包括：提供扩张头6，所述扩张头6的大直径端部开口，而所述扩张头6的小直径端部封闭；将所述导电金属管1的一端插入到所述扩张头6的大直径端部内，以及将所述屏蔽绝缘管5或5’的一端套接在扩张头6的小直径端部上。

具体地，如图2中所示，先挤出屏蔽绝缘管5或5’，屏蔽绝缘管5或5’的内径比导电金属管1的外径稍小，借助外力或如图2的扩张头6，再将屏蔽绝缘管5或5’的一端套到导电金属管1上。另一端接到压缩气源导管接头8上，并用金属卡箍9固定。在套的过程中，由于摩擦力较大，使用压缩气源，例如压缩空气(0.2到0.3MPa)使屏蔽绝缘管5或5’膨胀到比金属导管1的外径更大，并用润滑剂和借助机器。图2中的机械臂10能够使得屏蔽绝缘管5或5’沿导电金属管1的轴向前后移动，带动屏蔽绝缘管5或5’套到导电金属管1上。

可以利用浇注或模压工艺制造绝缘导管母线。

例如，一种制造绝缘导管母线100的方法包括以下步骤：提供导电金属管1；将所述导电金属管1置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述第一导电屏蔽层2；将形成有所述第一导电屏蔽层2的所述导电金属管1置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述绝缘层3，所述第一导电屏蔽层2与所述绝缘层3形成为一体而形成屏蔽绝缘管5。

再例如，一种制造绝缘导管母线100’的方法包括以下步骤：提供导电金属管1；将所述导电金属管1置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述第一导电屏蔽层2；将形成有所述第一导电屏蔽层2的所述导电金属管1置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述绝缘层3；以及将形成有所述第一导电屏蔽层2、所述绝缘层3的所述导电金属管1置于第三模具中执行第三浇注或模压操作以形成所述第二导电屏蔽层4，其中，所述第一导电屏蔽层2、所述绝缘层3以及所述第二导电屏蔽层4形成为一体而形成屏蔽绝缘管5’。

还可以利用热缩或冷缩与浇注或模压相结合的方法制造绝缘导管母线。

例如，一种制造绝缘导管母线100的方法，包括以下步骤：提供导电金属管1；将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上；将套有所述第一导电屏蔽层2的所述导电金属管1置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述绝缘层3，所述第一导电屏蔽层2与所述绝缘层3形成为一体而形成屏蔽绝缘管5。有利地，利用热缩工艺或冷缩工艺将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上。当然，也可以采用其它的方式将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上，例如上文提到的利用压缩空气。

再例如，一种制造绝缘导管母线100’的方法，包括以下步骤：提供导电金属管1；将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上；将套有所述第一导电屏蔽层2的所述导电金属管1置于第一模具中执行第一浇注或模压操作以形成所述绝缘层3；将形成有所述第一导电屏蔽层2、所述绝缘层3的所述导电金属管1置于第二模具中执行第二浇注或模压操作以形成所述第二导电屏蔽层4，其中，所述第一导电屏蔽层2、所述绝缘层3以及所述第二导电屏蔽层4形成为一体而形成屏蔽绝缘管5’。有利地，利用热缩工艺或冷缩工艺将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上。当然，也可以采用其它的方式将所述第一导电屏蔽层2紧密套接在所述导电金属管1上，例如上文提到的利用压缩空气。

有利地，构成所述绝缘层的材料选自高分子材料，包括交联聚乙烯、PVC、硅橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、聚环戊二烯，而构成所述导电屏蔽层的材料选自掺有炭黑的高分子导电材料，如掺有炭黑的交联聚乙烯、PVC、硅橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、聚环戊二烯。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims

1.一种制造绝缘导管母线的方法，所述绝缘导管母线包括导电金属管、围绕该导电金属管布置的第一导电屏蔽层、以及围绕该第一导电屏蔽层布置的绝缘层，所述方法包括以下步骤：

提供导电金属管；

制备屏蔽绝缘管，所述屏蔽绝缘管包括所述第一导电屏蔽层以及所述绝缘层，其中所述第一导电屏蔽层与所述绝缘层形成为一体；以及

将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上，

其中，将所述屏蔽绝缘管套设在所述导电金属管上的步骤包括：

将屏蔽绝缘管的一个端部套在所述导电金属管的一个端部上，导电金属管的该端部封闭；

将屏蔽绝缘管的另一端部密封地连通到压缩气源；

在压缩气源将屏蔽绝缘管扩张的同时，拉动屏蔽绝缘管的套在导电金属管上的端部在导电金属管上移动；

关断压缩气源，使得屏蔽绝缘管收缩而套设在所述导电金属管上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述屏蔽绝缘管还包括围绕所述绝缘层布置的第二导电屏蔽层，所述第一导电屏蔽层、所述绝缘层以及所述第二导电屏蔽层形成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

将屏蔽绝缘管的一个端部套在所述导电金属管的一个端部上的步骤包括：

提供扩张头，所述扩张头的大直径端部开口，而所述扩张头的小直径端部的内径小于屏蔽绝缘管内径；

将所述导电金属管的一端插入到所述扩张头的大直径端部内，并使该金属管端部封闭，以及将所述屏蔽绝缘管的一端套接在扩张头的小直径端部上。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述导电金属管上涂覆有润滑剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述润滑剂为硅脂，氟硅脂或矿物油。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

利用机械臂或人工拉动屏蔽绝缘管的套在导电金属管上的端部在导电金属管上移动。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

构成所述绝缘层的材料选自硅橡胶、三元乙丙橡胶，而构成所述导电屏蔽层的材料为掺有炭黑的硅橡胶或三元乙丙橡胶。