CN104240811B - 管型母线及其专用加工装置和加工方法 - Google Patents

Abstract

管型母线及其专用加工装置和加工方法，属于管型母线的加工技术领域，具体涉及到一种具有复合屏蔽层、封闭绝缘层的管型母线及其专用加工装置加工方法。其断面结构由内向外以此由金属管导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、封闭外套结合而成，其特征在于，上述绝缘层的组分为三元乙丙橡胶固体材料70‑120份；硫化剂材料1‑2份；氧化锌3‑6份；促进剂1‑2份；碳酸钙45‑60份；油8‑15份；硬脂酸1‑2份。本发明采用了高性能绝缘材料和多层共挤新技术和新工艺，不仅有效地提高了电缆型固体绝缘智能母线的产品质量，同时也大幅度提高了生产效率。

Description

管型母线及其专用加工装置和加工方法

技术领域

本发明属于管型母线的加工技术领域，具体涉及到一种具有复合屏蔽封闭绝缘层的管型母线及其专用加工装置加工方法。

背景技术

现有的管型母线加工技术方案如下：

1.环氧树脂玻璃纤维浸渍固化式。其绝缘层加工方法：将纤维集束浸胶后，在张力控制下直接缠绕到导体上。所用原材料为环氧树脂、玻璃纤维。主要生产装备为缠绕机，主要由三部分组成：一是主轴系统，由主轴电机拖动。二是小车系统，由小车电机拖动小车，在床身上沿轴线使玻璃纤维作直线往复运动。二者按一定速比要求同时运动，完成纤维在芯模上的缠绕。三是控制系统，微机控制系统通过参数的设定，完成整个生产过程的自动控制。其屏蔽层加工方法：在导体表面及绝缘表面喷涂半导电漆。

该方式的缺点在于：生产周期长，需24h出产品；产品结构过于刚性，不能弯曲；散热性能差；冷热循环易出现金属导体层与树脂层开裂，影响电气性能的稳定；单位长度母线的重量偏重，安装不便。

2.包饶式。绝缘层加工方法：将聚四氟乙烯带涂上硅油，在张力控制下直接缠绕到导体上。所用原材料：聚四氟乙烯带、硅油。主要生产装备为包绕机，主要组成：1.主轴系统，由主轴电机包饶机头沿导体做直线运动。2.包饶机头系统，由电机拖动包饶头在导体上进行运动。二者按一定速比要求同时运动，完成聚四氟乙烯带在导体上的缠绕，在过程中必须涂硅油。屏蔽层加工方法：在导体表面及绝缘表面包饶半导电胶带。

该方式的缺点在于：生产周期长，需24h出产品；产品不能弯曲；散热性能差；冷热循环易出现金属导体层与树脂层开裂，影响电气性能的稳定；单位长度母线的重量偏重，安装不便。

3.单层挤出式

绝缘层加工方法:将硅橡胶，经挤出机包缚到导体上。所用原材料为硅橡胶。主要生产装备为挤出机、硫化罐(箱)。屏蔽层加工方法：在导体表面喷涂半导电漆，绝缘表面包饶半导电胶带。

该方式的缺点在于：生产周期长，需24h出产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管型母线及其专用加工装置和加工方法，以达到改善管型母线的性能、实现自动化加工的目的。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种管型母线，其断面结构由内向外以此由金属管导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、封闭外套结合而成，其特征在于，上述绝缘层的组分为三元乙丙橡胶固体材料70-120份；硫化剂材料1-2份；氧化锌3-6份；促进剂1-2份；碳酸钙45-60份；油8-15份；硬脂酸1-2份。

一种管型母线的专用加工装置，其特征在于，具有挤出机头，挤出机头沿纵向一侧布置有托架和牵引机，牵引机作用于牵引杆；沿挤出机头的纵向另一侧布置有轨道和硫化通道，轨道上布置轨道车；沿挤出机头的横向对称布置绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机，在任意一侧还设置有导体屏蔽层挤出机。

一种管型母线的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（一）金属管导体加工：

步骤（1-1）：选用铜管或铝管作为导体，清洗除去表面粉尘，进行抛光表面处理；

步骤（1-2）：然后在导体表面涂上偶联剂；

（二）绝缘层材料准备：

步骤（2-1）：选用三元乙丙橡胶固体材料70-120份（按质量份数计，下同），添加硫化剂材料1-2份；氧化锌3-6份；促进剂1-2份；碳酸钙45-60份；油8-15份，硬脂酸1-2份；

步骤（2-2）：首先把三元乙丙橡胶在开炼机上拉3-5次薄通，卸片后冷却，再把辊距放大，将塑炼过的三元乙丙橡胶加入，并使其包辊，同时在两辊之间留有余胶，先加入硫化剂、硬脂酸和氧化锌，混入后加入碳酸钙和油，以后再加入促进剂，全部混完后，卸片，将辊距调回初始数值，将混好的胶片加入，翻三角包8-10次，打卷包3-5次，出片后冷却，停放备用，即为绝缘层材料；

（三）封闭层与绝缘层共挤成型：

步骤（3-1）：利用具有复合屏蔽封闭绝缘层的管型母线的专用加工装置，设置挤出机头温度为80-100℃；设置挤出机各段温度分别为80℃、90℃、95℃、98℃；设置硫化通道温度为120-150℃；

步骤（3-2）：分别绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机加入绝缘层材料、屏蔽层材料；

步骤（3-3）：将金属管导体吊运到托架上，调整托架高度使金属管导体的中心与挤出机头的中心对应，将金属管导体连接牵引杆，启动牵引机和绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机，以及轨道车和硫化通道，在挤出机头部位三层共挤形成金属管导体上的复合屏蔽封闭绝缘层，继而由轨道车牵引至后方，并同时完成硫化处理。

本发明使分层包覆的工艺变成自动化、连续化的多层共挤新工艺，实现生产的机械化、自动化。在内外层屏蔽材料和绝缘材料方面，实现了材料层间的有效粘合，得到了产品局部放电水平降低、电气性能提升的效果，产品可以弯曲。由于采用了高性能绝缘材料和多层共挤新技术和新工艺，不仅有效地提高了电缆型固体绝缘智能母线的产品质量，同时也大幅度提高了生产效率。

附图说明

图1，管型母线结构示意图；

图2，管型母线的专用加工装置布置示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明所提供的管型母线，其断面结构由内向外以此由金属管导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、封闭外套6结合而成，且上述的各结构层是同步弯曲的。弯曲半径、曲率大小则具有多种规格，以满足不同场合的需要。

上述的本发明断面各层结构采用固体绝缘材料，如，硅橡胶、乙丙橡胶及交联聚乙烯等，通过挤出、模压等工艺包覆导电管，并进行硫化或交联而形成与导电管牢固粘结在一起的一个整体绝缘层，以满足绝缘性、耐候性、弯曲性等要求。

上述绝缘层的组分为三元乙丙橡胶固体材料70-120份；硫化剂材料1-2份；氧化锌3-6份；促进剂1-2份；碳酸钙45-60份；油8-15份；硬脂酸1-2份。

实施例2：

如图2所示为本发明的管型母线的专用加工装置布置方案。中央部位放置三层共挤的挤出机头7，在挤出机头的纵向一侧布置有两段托架8，之间布置牵引机9，显然，牵引机是作用于牵引杆10的。在挤出机头的纵向另一侧布置有轨道11和硫化通道13，轨道上布置轨道车12。与上述的布置方向相垂直，在挤出机头的横向两侧对称布置绝缘层挤出机14、绝缘屏蔽层挤出机15，并在任意一侧还设置有导体屏蔽层挤出机16。上述的绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机的出口端均连通于挤出机头。

实施例3：

选用铜管作为金属管导体，外径120mm，管壁厚13mm，管长6000mm。

利用抛光装备，进行表面尖端处理，利用清洗机对铜管进行清洗，除去表面的粉尘。清洗后在铜管表面涂上偶联剂，如TH-101H、TH-106等。

选用三元乙丙橡胶固体材料100份，添加硫化剂材料，如硫磺、DTDM，1份；氧化锌5份；促进剂如PZ、DTDM，1.5份；碳酸钙55份；油，如34号汽缸油、38号汽缸油，10份，硬脂酸1份。

首先把三元乙丙橡胶在开炼机上拉4次薄通（辊距在0.4mm以下），卸片后少许冷却，再把辊距少许放大，将塑炼过的三元乙丙橡胶或硅橡胶加入，并使其包辊，同时在两辊之间有少量的余胶，先加入硫化剂、硬脂酸和氧化锌等，硫化剂、硬脂酸和氧化锌等粉料基本混入后加入碳酸钙和油，等粉料基本混入以后再加入促进剂，全部粉料混完后，卸片将辊距调至0.4mm，将混好的胶片加入，翻三角包8次，打卷包4次，然后根据试验需要控制胶片的宽度和厚度，出片后冷却和停放8h,用作绝缘层的材料。

设置挤出机头温度：98℃；口模95℃。设置挤出机各段温度：1区80℃、2区90℃、3区95℃、4区98℃；设置硫化通道温度：150℃。然后，分别向挤出机加入绝缘材料、屏蔽材料（如：XB-34K1等半导电料）。将铜管吊运到托架上，调整托架高度使铜管的中心与挤出机头的中心对应，将铜管连接牵引杆,启动牵引机和上述的绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机，以及轨道车和硫化通道，在挤出机头部位三层共挤形成铜管上的复合屏蔽封闭绝缘层，继而由轨道车牵引至后方，并同时完成硫化处理。在上述过程中，为达到理想的配合效果，应根据实验情况设置并实时调整牵引机和挤出机的工作速度。

经检测，获得的复合屏蔽封闭绝缘层的数据为（单位：毫米）：导体屏蔽厚1.1；绝缘厚8.2；绝缘屏蔽厚1.0。在规定的条件下进行试验，完全符合不击穿、闪络的要求。

Claims (1)

1.一种管型母线的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（一）金属管导体加工：

步骤（1-1）：选用铜管或铝管作为导体，清洗除去表面粉尘，进行抛光表面处理；

步骤（1-2）：然后在导体表面涂上偶联剂；

（二）绝缘层材料准备：

步骤（2-1）：选用三元乙丙橡胶固体材料70-120份，添加硫化剂材料1-2份；氧化锌3-6份；促进剂1-2份；碳酸钙45-60份；油8-15份，硬脂酸1-2份；

步骤（2-2）：首先把三元乙丙橡胶在开炼机上拉3-5次薄通，卸片后冷却，再把辊距放大，将塑炼过的三元乙丙橡胶加入，并使其包辊，同时在两辊之间留有余胶，先加入硫化剂、硬脂酸和氧化锌，混入后加入碳酸钙和油，以后再加入促进剂，全部混完后，卸片，将辊距调回初始数值，将混好的胶片加入，翻三角包8-10次，打卷包3-5次，出片后冷却，停放备用，即为绝缘层材料；

（三）封闭层与绝缘层共挤成型：

步骤（3-1）：利用具有复合屏蔽封闭绝缘层的管型母线的专用加工装置，设置挤出机头温度为80-100℃；设置挤出机各段温度分别为80℃、90℃、95℃、98℃；设置硫化通道温度为120-150℃；

步骤（3-2）：分别向绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机加入绝缘层材料、屏蔽层材料；

步骤（3-3）：将金属管导体吊运到托架上，调整托架高度使金属管导体的中心与挤出机头的中心对应，将金属管导体连接牵引杆，启动牵引机和上述的绝缘层挤出机、绝缘屏蔽层挤出机、导体屏蔽层挤出机，以及轨道车和硫化通道，在挤出机头部位三层共挤形成金属管导体上的复合屏蔽封闭绝缘层，继而由轨道车牵引至后方，并同时完成硫化处理。