CN107196244A - 一种海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，包括以下步骤：1)将电缆校直，并完成导体（5）的焊接和绝缘反应力锥（6）削制，修复导体屏蔽（7）；2)安装哈夫型模具，并对模具内抽真空；3)采用感应加热法对所述导体（5）预热，并预热模具；4)绝缘挤出；5)加热模具使绝缘层交联；6)逐步降低模具加热温度，冷却绝缘；7）对绝缘层进行脱气。本发明可使软接头中绝缘层的偏心度小，最大限度减小了偏心对软接头绝缘场强分布的影响，使软接头具有良好的电气绝缘性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘挤出交联工艺，特别是涉及一种大截面超高压直流挤包绝缘海底电力电缆软接头所用的绝缘挤出交联一体化工艺。
背景技术
受生产长度及运输条件等限制，直流海底电缆的生产长度不一定能完全满足线路长度的要求，必须采用合适的方式将海底电缆连接以满足线路长度的要求。
海底电缆的连接方式通常有两种。一种是在敷设过程中，在施工现场采用专用的接头盒将海底电缆的电气及铠装层连接；另一种则是在海底电缆的生产过程中将海底电缆加以连接，即软接头。
软接头的优点在于：
1)导体及绝缘层的连接恢复可在工厂受控环境中完成，可靠性较高；
2)结构尺寸与海底电缆基本一致，在施工过程中无需特别区别对待，利于节省施工时间。
在完成软接头的导体连接后，需要修复软接头中所含的导体半导电屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层。软接头中修复后的绝缘层需具有和电缆本体一致的电气绝缘性能，以保证海底电缆运行的安全性及寿命。同时，软接头的绝缘层结构尺寸基本与电缆本体绝缘层一致，以满足后续生产工序的要求。
目前在制作挤包绝缘电缆，主要是交联聚乙烯绝缘电缆软接头时，通常采用一套模具挤出绝缘，另一套模具中充高温加压的氮气用来使绝缘层交联。
随挤包绝缘电压等级的提高，绝缘层厚度将随之增加。采用充加压惰性气体加热交联的软接头修复方法时，由于绝缘层加热交联由外向内进行，当外层绝缘熔融时，由于导体重量产生的下垂，将会使下面的绝缘树脂被推开，形成绝缘树脂向其它地方流动的多余的力。如果加热保护气体压力不足，就会造成绝缘树脂下淌。
另一方面，由于交联时作为热媒质的高压气体向绝缘层的渗透，绝缘材料中化学交联剂的分解，以及冷却过程的收缩变形，挤包绝缘层中会产生微孔。
因此本领域技术人员致力于开发一种可使挤出和交联一次性实现的工艺。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可使挤出和交联一次性实现的模具。
为实现上述目的，本发明提供了海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，包括以下步骤：
1)将电缆校直，并完成导体的焊接和绝缘反应力锥削制，修复导体屏蔽；
2)安装哈夫型模具，并对模具内抽真空；
3)采用感应加热法对所述导体预热，并预热模具；
4)绝缘挤出；
5)加热模具使绝缘层交联；
6)逐步降低模具加热温度，冷却绝缘；
7对绝缘层进行脱气。
较佳的，所述模具包括哈夫型的外模和哈夫型的内模；所述内模的型腔与电缆的外形对应；所述外模和内模的中部设置有挤出机连接管；所述挤出机连接管与所述型腔连通；所述外模的外表面缠绕设置有感应加热管和加热带。
较佳的，所述外模和内模的至少一端设置有抽真空管；所述抽真空管与所述型腔连通。
较佳的，所述内模的两端外表面设置为阶梯结构；所述外模的内表面与所述内模的外表面配合。
较佳的，所述外模由环氧树脂制成；所述内模由硅橡胶制成。
本发明的有益效果是：本发明可使软接头中绝缘层的偏心度小，最大限度减小了偏心对软接头绝缘场强分布的影响，使软接头具有良好的电气绝缘性能。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中挤出交联工艺过程示意图。
图2是本发明一具体实施方式中模具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，包括以下步骤：
1) 将电缆（如超高压挤包绝缘电缆）校直，并完成导体8的焊接和绝缘反应力锥6的削制，修复导体屏蔽7；
2)安装上述哈夫型模具，并对模具内抽真空；
3)采用感应加热法对导体5预热，并预热模具；
4)绝缘挤出；
5)加热模具使绝缘层交联；
6)逐步降低模具加热温度，冷却绝缘；
7对绝缘层进行脱气。
如图2所示，上述模具包括哈夫型的环氧树脂外模1和哈夫型的硅橡胶内模2，内模2的型腔2a与电缆的外形对应。外模1和内模2的中部设置有挤出机连接管3，挤出机连接管3与型腔2a连通。外模1的外表面缠绕设置有感应加热管和加热带5。
外模1和内模2的两端设置有抽真空管4，抽真空管4与型腔2a连通。抽真空管4也可作为观察口使用。
内模2的两端外表面设置为阶梯结构，外模1的内表面与内模2的外表面配合。
由于模具特定的选材，因此可使模具能够承受200℃以上的高温，满足挤出交联工艺温度要求。
显然，利用上述模具和工艺，软接头修复绝缘层时，挤出交联工艺过程采用同一套模具，简化了工艺流程，提高了生产效率。
在交联加热时，模具可以保证绝缘层在封闭空间内加热交联。由于绝缘与模具结合紧密，绝缘层在交联过程中处于束缚的空间内，绝缘树脂不能流动，反过来对导体施加粘性阻力，抑制了绝缘的向下流淌。同时，绝缘层的交联由外向导体逐渐进行，外层先形成立体网状结构粘性增加也抑制了绝缘下垂。束缚空间及加热交联方式使大截面导体厚绝缘具有良好的偏心度。
加热交联时，过氧化物分解的副产物由于绝缘层与模具的紧密结合，靠绝缘材料自身热膨胀产生的压力抑制绝缘层中微孔的产生；另一方面，由于采用模具直接向绝缘层传热交联，避免了采用惰性气体作为加热媒质时，气体向绝缘层渗透所产生的微孔。采用缓慢冷却的方式，可以使绝缘层收缩均匀，避免冷却时收缩变形不均。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，其特征是，包括以下步骤：
1)将电缆校直，并完成导体（5）的焊接和绝缘反应力锥（6）削制，修复导体屏蔽（7）；
2)安装哈夫型模具，并对模具内抽真空；
3)采用感应加热法对所述导体（5）预热，并预热模具；
4)绝缘挤出；
5)加热模具使绝缘层交联；
6)逐步降低模具加热温度，冷却绝缘；
7）对绝缘层进行脱气。
2.如权利要求1所述的海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，其特征是：所述模具包括哈夫型的外模（1）和哈夫型的内模（2）；所述内模（2）的型腔（2a）与电缆的外形对应；所述外模（1）和内模（2）的中部设置有挤出机连接管（3）；所述挤出机连接管（3） 与所述型腔（2a）连通；所述外模（1）的外表面缠绕设置有感应加热管和加热带。
3.如权利要求2所述的海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，其特征是：所述外模（1）和内模（2）的至少一端设置有抽真空管（4）；所述抽真空管（4）与所述型腔（2a）连通。
4.如权利要求2所述的海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，其特征是：所述内模（2）的两端外表面设置为阶梯结构；所述外模（1）的内表面与所述内模（2）的外表面配合。
5.如权利要求2或3或4所述的海底电缆软接头绝缘挤出交联一体化工艺，其特征是：所述外模（1）由环氧树脂制成；所述内模（2）由硅橡胶制成。
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