CN106505489B - 一种海底电缆抢修用软接头的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，涉及一种海底电缆软接头制作方法。传统的软接头的制作方法过程较为繁琐，所耗工时较长，不适合海面上对电缆进行快速高质量的抢修工作。本发明包括以下步骤：1）在接头制作前对电缆进行基本处理；2）进行铜导线焊接；3）精削反应力锥；4）恢复导体半导电屏蔽层；5）对接头制作进行挤塑预热；6）对接头进行挤塑外包；7）高温高压绝缘硫化；8）恢复外屏蔽层绝缘；9）X 光检查绝缘；10）铅管护套的焊接恢复。本技术方案通过以上步骤，加快了接头制作速度，缩短了海缆抢修时间，提高了电力人员工作效率，减少了用户因海缆损坏而造成的损失与不便。

Description

一种海底电缆抢修用软接头的制作方法

技术领域

本发明涉及一种海底电缆软接头制作方法，尤其是一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法。

背景技术

近年来，随着国内海洋经济建设，沿海岛屿与深海能源的开发加快，海底电缆需求量猛增。由于海域地形地貌复杂，在日常维护使用时，海底电缆因锚害等非正常损害的现象经常发生，给用户造成巨大损失。

通常，海底电缆损害后的抢修维护都会使用中间软接头等附件，接头的使用数量相对于其他附件较大。传统海底电缆软接头制作方式对天气及周围环境要求高、且因海底电缆本身制作工艺复杂，导致抢修维护用时长、工人劳动强度大，工作效率低。如此，对于海底电缆抢修用软接头制作方法的研究亟待推进。

传统的软接头的制作方法过程较为繁琐，所耗工时较长，不适合海面上对电缆进行快速高质量的抢修工作。

基于此，研究开发新型的海底电缆抢修用软接头，以期加快维护速度，缩短海缆抢修时间，提高电力人员工作效率，才能减少用户因海缆损坏而造成的损失与不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，以缩短海缆抢修时间为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，包括以下步骤：

1）在接头制作前对电缆进行基本处理，先使用绝缘电阻表对2根电缆进行绝缘测试，以确保制作电缆中间接头的2根电缆完好，且两端电缆要有富裕的余量，确保接头制作完成后不承受两边的拉力，然后，依次剥切电缆外护套、铅包、绝缘；

2）进行铜导线焊接，焊接方式采用国内外通用的等直径银焊接头工艺，在铜导线焊接过程中，采用用于实现电缆固定及铜导线轴向对齐的专用焊接架对电缆及其内的铜导线进行固定和对齐连接，在焊点质量检查时，必须保证碳精块在焊口两侧与导线接触良好，并保持焊枪在焊接时无移动现象；

3）精削反应力锥，在精削反应力锥时，需要准确测量锥体的长度，操作时用力均匀，所剥的屏蔽部位不能有绝缘残留，绝缘部位不能有屏蔽残留，在同一切面上过渡位置要平滑过渡，无明显的台阶，然后，用砂纸打磨后使其圆整、光滑，并校对尺寸无误后，用有机溶剂清洁、热风枪吹干，并用薄膜包裹，通过对反应力锥的精削和不留绝缘残留，便于后续半导电屏蔽层的绕包，提升绕包质量和电气性能；

4）恢复导体半导电屏蔽层，在恢复导体半导电屏蔽层时，采用与电缆（12）本体相同的半导电内屏蔽料制作的专用胶带，并完整搭界包覆在导体上，使得恢复上去的半导电层紧密的包覆在导体上，并与本体半导电层融为一体，再采用紧压模工艺，以245±5°C温度、保温时间在17~25 min之间，通过加压加温方式恢复内屏蔽层，避免金属导线与缠绕的半导电带屏蔽层之间产生不必要的空隙，保证经处理后的内屏蔽层与后期填补的挤包绝缘层之间融合紧密、无气隙，减少气隙对电气性能的影响；

5）对接头制作进行挤塑预热，检查挤塑机是否完好，电气线路、加热器是否完好；打开预加热，设定加热温度；检查料斗是否干净，把绝缘料倒入挤塑机料斗；

6）对接头进行挤塑外包，挤塑外包采用交联聚乙烯绝缘料，采用特制的挤塑模具，挤塑成型时，先进行模具内腔升温加热，在用挤塑机将电缆交联聚乙烯绝缘料直接挤入接头外套设的挤塑模具中；

7）高温高压绝缘硫化；

8）恢复外屏蔽层绝缘；

9）X 光检查绝缘；

10）铅管护套的焊接恢复。

通过以上步骤，加快了接头制作速度，缩短了海缆抢修时间，提高了电力人员工作效率，减少了用户因海缆损坏而造成的损失与不便。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

专用焊接架包括底座、设于底座上的用于调节两根电缆间距的间距调节装置、用于调节导线轴向对齐的位置调节装置。通过间距调节装置和位置调节装置方便的实现了导线间距调节和导线轴向对齐的位置调节，实现焊接前的定位，便于焊接。

间距调节装置包括横向设置于底座上的底座滑道，竖向设于底座滑道左右两侧的左支架和右支架，位置调节装置包括用于固定左侧电缆的左侧位置调节装置和用于固定右侧电缆的右侧位置调节装置，分别设于左支架和右支架的上部；底座滑道的右侧设有用于调节右支架位置以实现导线间距调节的右导线定位螺栓和多个横向排列的螺纹孔，螺纹孔内设置有定位螺栓；右侧位置调节装置和左侧位置调节装置均包括横向的用于设置电缆的电缆滑道、外套于电缆滑道的用于调节固定导线的调节固定套，左侧位置调节装置的电缆滑道左端设有用于调节导线间距的左导线定位螺栓。通过位置调节装置对左侧电缆和右侧电缆进行固定，通过右导线定位螺栓可以调节右支架的位置，通过左导线定位螺栓可以调节电缆滑道的位置，进而实现导线间距的调节。

调节固定套上对称地设有4个用于导线位置调节的调节螺栓。通过4个调节螺栓可以实现上下左右4个方向的位置调节，调节更精确。

挤塑模具包括金属加热套，金属加热套设置有橡胶绝热外套，金属加热套直接与导料管相连，模具内腔设有弹性内衬层。橡胶绝热外套，可避免高温高压环境下给工作人员带来的损伤，弹性内衬层使模具有一定的弹性模膨胀空隙，工作时，先将模具内腔温度升至90~100°C之间，开启导料管可向模具内部注入绝缘料，到模具内注满绝缘料时关闭导料管，快速完成挤塑步骤。

在高温高压绝缘硫化时，硫化模具中加压压力为1.3~1.7MPa之间，硫化温度控制在290~310℃之间，适当延长硫化时间，同时要避免过度硫化。通过对硫化参数的优化调节，保证硫化质量。

在恢复外屏蔽层绝缘时，将半导电漆均匀涂在洁净的绝缘表面，再以半搭盖的方式绕包两层半导电带，接着用玻璃纸袋扎紧，接头两端与2根电缆的外屏蔽搭接。实现了绝缘屏蔽层的恢复。

在X 光检查绝缘时，采用弱X光测偏摄像仪，对每一根中间接头工序过程进行必要的测控摄像，查看是否有微孔和其他杂质，并保留摄像资料以备查看。通过弱X光测偏摄像仪检查，能够查看如微孔和杂质的弱小的质量问题，便于保证制作质量。

铅管护套的焊接恢复采用径向环状焊接工艺，铅管护套焊接采用氢氧火焰焊接，预制铅套护套的管内径略大于绝缘屏蔽后的电缆外径，长度略长于电缆绝缘屏蔽恢复长度。保证焊接的牢固性和整体的封闭性。

有益效果：

1、采用专用焊接架对导线进行连接，焊接牢固、操作简易、焊接后导体外径与本体相差小。

2、采用与电缆本体相同的专用胶带，并完整搭界包覆在导体上，使得恢复上去的半导电层紧密的包覆在导体上，并与本体半导电层融为一体，减少气隙对电气性能的影响。

3、绝缘恢复使用与本体材料一致的交联聚乙烯材料，同时采用特制的挤塑模具加工，更换料快，能达到不断料、不滞料的要求，使挤塑机头与挤塑成型模具联接方便。

在对运输、敷设、运行过程中发生断裂、形变、绝缘损坏的海底电缆进行抢修的工厂软接头，能把2段或几段电缆的各部分连接起来，以保证海底电缆的连续长度，焊接架和挤塑机的使用缩短了接头抢修时间，实现海缆高质量的抢修工作，提高了电力人员工作效率，减少用户因海缆损坏而造成的损失与不便。

附图说明

图1本发明的海底电缆抢修用软接头的制作方法流程图。

图2 海底电缆抢修用软接头导体专用焊接架结构示意图。

图3 海底电缆抢修用软接头挤塑模具示意图。

图4 海底电缆抢修用软接头挤塑模具剖面图示意图

图中：1-左导线定位螺栓；2-左支架；3-电缆滑道；4-夹紧螺栓；5-焊接处；6-右支架；7-螺纹孔；8-右导线定位螺栓；9-底座滑道；10-底座；11-调节固定套；12-电缆；13-金属加热套；14-弹性内衬层；15-导料管；16-橡胶绝热外套。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，包括以下步骤：

步骤A1：在接头制作前对电缆12进行基本处理，先使用绝缘电阻表对2根电缆12进行绝缘测试，以确保制作电缆12中间接头的2根电缆12完好，且两端电缆12要有富裕的余量，确保接头制作完成后不承受两边的拉力，然后，依次剥切电缆12外护套、铅包、绝缘；

步骤A2：进行铜导线焊接，焊接方式采用国内外通用的等直径银焊接头工艺，在铜导线焊接过程中，采用用于实现电缆12固定及铜导线轴向对齐的专用焊接架对电缆12及其内的铜导线进行固定和对齐连接，在焊点质量检查时，必须保证碳精块在焊口两侧与导线接触良好，并保持焊枪在焊接时无移动现象；

步骤A3：精削反应力锥，在精削反应力锥时，需要准确测量锥体的长度，操作时用力均匀，所剥的屏蔽部位不能有绝缘残留，绝缘部位不能有屏蔽残留，在同一切面上过渡位置要平滑过渡，无明显的台阶，然后，用砂纸打磨后使其圆整、光滑，并校对尺寸无误后，用有机溶剂清洁、热风枪吹干，并用薄膜包裹，通过对反应力锥的精削和不留绝缘残留，便于后续半导电屏蔽层的绕包，提升绕包质量和电气性能。

步骤A4：恢复导体半导电屏蔽层，在恢复导体半导电屏蔽层时，采用与电缆12本体相同的半导电内屏蔽料制作的专用胶带，并完整搭界包覆在导体上，使得恢复上去的半导电层紧密的包覆在导体上，并与本体半导电层融为一体，再采用紧压模工艺，以245±5°C温度、保温20 min，通过加压加温方式恢复内屏蔽层，避免金属导线与缠绕的半导电带屏蔽层之间产生不必要的空隙，保证经处理后的内屏蔽层与后期填补的挤包绝缘层之间融合紧密、无气隙，减少气隙对电气性能的影响。

步骤A5：对接头制作进行挤塑预热，检查挤塑机是否完好，电气线路、加热器是否完好；打开预加热，设定加热温度；检查料斗是否干净，把绝缘料倒入挤塑机料斗；

步骤A6：对接头进行挤塑外包，挤塑外包采用交联聚乙烯绝缘料，采用特制的挤塑模具，挤塑成型时，先进行模具内腔升温加热，在用挤塑机将电缆12交联聚乙烯绝缘料直接挤入接头外套设的挤塑模具中；

步骤A7：高温高压绝缘硫化，为了保证硫化质量，硫化模具中加压压力为1.5MPa，硫化温度控制在299 ~301℃之间，适当延长硫化时间，同时要避免过度硫化，通过对硫化参数的优化调节，保证硫化质量；

步骤A8：恢复外屏蔽层绝缘，为了较好的实现绝缘屏蔽层的恢复，在恢复外屏蔽层绝缘时，将半导电漆均匀涂在洁净的绝缘表面，再以半搭盖的方式绕包两层半导电带，接着用玻璃纸袋扎紧，接头两端与2根电缆12的外屏蔽搭接，较好的实现了绝缘屏蔽层的恢复；

步骤A9：X 光检查绝缘为了保证制作质量，在X 光检查绝缘时，采用弱X光测偏摄像仪，对每一根中间接头工序过程进行必要的测控摄像，查看是否有微孔和其他杂质，并保留摄像资料以备查看，通过弱X光测偏摄像仪检查，能够查看如微孔和杂质的弱小的质量问题，便于保证制作质量；

步骤A10：铅管护套的焊接恢复，为了保证焊接质量，铅管护套的焊接恢复采用径向环状焊接工艺，铅管护套焊接采用氢氧火焰焊接，预制铅套护套的管内径略大于绝缘屏蔽后的电缆12外径，长度略长于电缆12绝缘屏蔽恢复长度，保证焊接的牢固性和整体的封闭性，保证了焊接质量。

为了满足导线的焊接要求间距，提升焊接质量，专用焊接架包括底座10、设于底座10上的用于调节两根电缆12间距的间距调节装置、用于调节导线轴向对齐的位置调节装置。通过间距调节装置和位置调节装置方便的实现了导线间距调节和导线轴向对齐的位置调节，实现焊接前的定位，便于焊接。

为了实现电缆12的间距调节和导线位置调节，间距调节装置包括横向设置于底座10上的底座滑道9，竖向设于底座滑道9左右两侧的左支架2和右支架6，位置调节装置包括用于固定左侧电缆的左侧位置调节装置和用于固定右侧电缆的右侧位置调节装置，分别设于左支架2和右支架6的上部；底座滑道9的右侧设有用于调节右支架6位置以实现导线间距调节的右导线定位螺栓8和多个横向排列的螺纹孔7，螺纹孔7内设置有定位螺栓；右侧位置调节装置和左侧位置调节装置均包括横向的用于设置电缆12的电缆滑道3、外套于电缆滑道3的用于调节固定导线的调节固定套11，左侧位置调节装置的电缆滑道3左端设有用于调节导线间距的左导线定位螺栓1。通过位置调节装置对左侧电缆和右侧电缆进行固定，通过右导线定位螺栓8可以调节右支架6的位置，通过左导线定位螺栓1可以调节电缆滑道3的位置，进而实现导线间距的调节。

为了更精确的调节导线的位置，调节固定套11上对称地设有4个用于导线位置调节的调节螺栓4。通过4个调节螺栓可以实现上下左右4个方向的位置调节，调节更精确。

在对2根导线进行对焊操作时，先把2根电缆固定于电缆滑道3的内槽中，并使电缆前端的导线头与电缆滑道3的端面对齐，先调节左导线定位螺栓1和右导线定位螺栓8，使两导线之间距离达到规定范围，再操作调节螺栓4，保证2根接导线的轴线在一条直线上，然后焊接处5用焊枪加热焊接。

为了获得较好的成型效果，挤塑外包采用交联聚乙烯绝缘料，采用特制的挤塑模具，挤塑成型时，先进行模具内腔升温加热，在用挤塑机将电缆12交联聚乙烯绝缘料直接挤入接头外套设的挤塑模具中，成型模包括金属加热套13，金属加热套13设置有橡胶绝热外套16，金属加热套13直接与导料管15相连，模具内腔设有弹性内衬层14。橡胶绝热外套16，可避免高温高压环境下给工作人员带来的损伤，弹性内衬层14使模具有一定的弹性模膨胀空隙，工作时，先将模具内腔温度升至95°C，开启导料管15可向模具内部注入绝缘料，到模具内注满绝缘料时关闭导料管15，快速完成挤塑步骤。

以上图1-4所示的一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在接头制作前对电缆进行基本处理，先使用绝缘电阻表对2根电缆（12）进行绝缘测试，以确保制作电缆（12）中间接头的2根电缆（12）完好，且两端电缆（12）要有富裕的余量，确保接头制作完成后不承受两边的拉力，然后，依次剥切电缆（12）外护套、铅包、绝缘；

2）进行铜导线焊接，焊接方式采用等直径银焊接头工艺，在铜导线焊接过程中，采用用于实现电缆（12）固定及铜导线轴向对齐的专用焊接架对电缆（12）及其内的铜导线进行固定和对齐连接，在焊点质量检查时，必须保证碳精块在焊口两侧与导线接触良好，并保持焊枪在焊接时无移动现象；

3）精削反应力锥，在精削反应力锥时，需要准确测量锥体的长度，操作时用力均匀，所剥的屏蔽部位不能有绝缘残留，绝缘部位不能有屏蔽残留，在同一切面上过渡位置要平滑过渡，无明显的台阶，然后，用砂纸打磨后使其圆整、光滑，并校对尺寸无误后，用有机溶剂清洁、热风枪吹干，并用薄膜包裹，通过对反应力锥的精削和不留绝缘残留，便于后续半导电屏蔽层的绕包，提升绕包质量和电气性能；

4）恢复导体半导电屏蔽层，在恢复导体半导电屏蔽层时，采用与电缆（12）本体相同的半导电内屏蔽料制作的专用胶带，并完整搭界包覆在导体上，使得恢复上去的半导电层紧密的包覆在导体上，并与本体半导电层融为一体，再采用紧压模工艺，以245±5°C温度、保温时间在17~25 min之间，通过加压加温方式恢复内屏蔽层，避免金属导线与缠绕的半导电带屏蔽层之间产生不必要的空隙，保证经处理后的内屏蔽层与后期填补的挤包绝缘层之间融合紧密、无气隙，减少气隙对电气性能的影响；

5）对接头制作进行挤塑预热，检查挤塑机是否完好，电气线路、加热器是否完好；打开预加热，设定加热温度；检查料斗是否干净，把绝缘料倒入挤塑机料斗；

6）对接头进行挤塑外包，挤塑外包采用交联聚乙烯绝缘料，采用特制的挤塑模具，挤塑成型时，先进行模具内腔升温加热，在用挤塑机将电缆（12）交联聚乙烯绝缘料直接挤入接头外套设的挤塑模具中；挤塑模具包括金属加热套（13），金属加热套（13）设置有橡胶绝热外套（16），金属加热套（13）直接与导料管（15）相连，模具内腔设有弹性内衬层（14）；橡胶绝热外套，用于避免高温高压环境下给工作人员带来的损伤，弹性内衬层使模具有一定的弹性模膨胀空隙，工作时，先将模具内腔温度升至90~100°C之间，开启导料管向模具内部注入绝缘料，到模具内注满绝缘料时关闭导料管，快速完成挤塑步骤；

7）高温高压绝缘硫化；在高温高压绝缘硫化时，硫化模具中加压压力为1.3~1.7MPa之间，硫化温度控制在290~310℃之间，延长硫化时间的同时要避免过度硫化；

8）恢复外屏蔽层绝缘；

9）X 光检查绝缘；

10）铅管护套的焊接恢复。

2.根据权利要求1一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于：专用焊接架包括底座（10）、设于底座（10）上的用于调节两根电缆（12）间距的间距调节装置、用于调节导线轴向对齐的位置调节装置。

3.根据权利要求2一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于：间距调节装置包括横向设置于底座（10）上的底座滑道（9），竖向设于底座滑道（9）左右两侧的左支架（2）和右支架（6），位置调节装置包括用于固定左侧电缆（12）的左侧位置调节装置和用于固定右侧电缆（12）的右侧位置调节装置，分别设于左支架（2）和右支架（6）的上部；底座滑道（9）的右侧设有用于调节右支架（6）位置以实现导线间距调节的右导线定位螺栓（8）和多个横向排列的螺纹孔（7），螺纹孔（7）内设置有定位螺栓；右侧位置调节装置和左侧位置调节装置均包括横向的用于设置电缆（12）的电缆滑道（3）、外套于电缆滑道（3）的用于调节固定导线的调节固定套（11），左侧位置调节装置的电缆滑道（3）左端设有用于调节导线间距的左导线定位螺栓（1）。

4.根据权利要求3一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于：调节固定套（11）上对称地设有4个用于导线位置调节的调节螺栓（4）。

5.根据权利要求1一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于：在恢复外屏蔽层绝缘时，将半导电漆均匀涂在洁净的绝缘表面，再以半搭盖的方式绕包两层半导电带，接着用玻璃纸袋扎紧，接头两端与2根电缆（12）的外屏蔽搭接。

6.根据权利要求1一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于： 在X 光检查绝缘时，采用弱X光测偏摄像仪，对每一根中间接头工序过程进行必要的测控摄像，查看是否有微孔和其他杂质，并保留摄像资料以备查看。

7.根据权利要求1一种用于抢修的海底电缆软接头制作方法，其特征在于：铅管护套的焊接恢复采用径向环状焊接工艺，铅管护套焊接采用氢氧火焰焊接，预制铅套护套的管内径略大于绝缘屏蔽后的电缆（12）外径，长度略长于电缆（12）绝缘屏蔽恢复长度。