CN109245023B - 一种电力系统用高压防水阻燃中间接头及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力系统用高压防水阻燃中间接头及其制作方法，属于高压电缆接头领域，从内到外依次包括导体连接管、内部屏蔽金属套筒、橡胶本体、第一绝缘防水填充层和铜壳；铜壳与第一绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第一阻燃防水混合物，铜壳外设置有第二绝缘防水填充层，铜壳的两端口为收缩口，收缩口由第一防水胶泥和第二绝缘防水填充层密封；第二绝缘防水填充层外侧套设有保护壳，保护壳与第二绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第二阻燃防水混合物，保护壳外部缠绕有阻燃胶带或涂有防火涂料，保护壳的两侧端口密封。本发明在保证防水性、密封性方面的同时，还具有极高的阻燃性，能够减少电缆系统的火灾带来的隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统用高压防水阻燃中间接头及其制作方法，属于高压电缆接头技术领域。
背景技术
随着城市化进程的发展，电缆隧道数量越来越多，隧道内的电缆线路也逐渐增多，电缆中间接头是线路中的薄弱环节，近年来发生过多次因为中间接头故障引发的隧道火灾事故，给电缆系统的安全运行带来极大的隐患，且目前市场上的电缆中间接头防水效果较好，没有阻燃效果或者阻燃效果不佳，在发生内部击穿或外部燃烧时很容易引发该中间接头燃烧，从而发生火灾，存在极大的安全隐患。
中国专利CN207426656U公开了一种高压电缆中间接头，包括外护套、防水带、内衬铠环和卡簧；本实用新型在外护套内加内衬铠环，外装加强卡簧，使电缆外护层和外护套之间无间隙，同时设置防水带进行密封，从而起到防止水分侵入的作用。该申请起到了很好的防水效果，而没有阻燃效果。
中国专利CN102761093A公开了一种中间接头阻燃型玻璃钢防爆壳，包括壳体、中间接头，壳体为两个半圆柱体对接包裹于中间接头上，壳体两端向内收缩形成紧缩口，在两端紧缩口处的中间接头上缠绕有防水胶带，壳体内表面与中间接头外表面的间隙内填充有防火包袋，防水胶带外包裹有防火泥，使壳体与中间接头密封。该申请的防火包袋和防火泥有一定的阻燃效果，实验表明，其效果不是很好。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种电力系统用高压防水阻燃中间接头及其制作方法，在保证防水性、密封性方面的同时，还具有极高的阻燃性，从而减少电缆系统的火灾带来的隐患。
本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，从内到外依次包括导体连接管、内部屏蔽金属套筒、橡胶本体、第一绝缘防水填充层和铜壳；
所述导体连接管用于连接两段电缆的导体，所述导体连接管的中间内部设置有隔断；内部屏蔽金属套筒用于保护导体连接管，且所述内部屏蔽金属套筒的外径与电缆的绝缘层外径相同；
所述铜壳与第一绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第一阻燃防水混合物，所述铜壳外设置有第二绝缘防水填充层，所述铜壳的两端口为收缩口，所述收缩口由第一防水胶泥和第二绝缘防水填充层密封；
所述第二绝缘防水填充层外侧套设有保护壳，所述保护壳与第二绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第二阻燃防水混合物，所述保护壳外部缠绕有阻燃胶带或涂有防火涂料，所述保护壳的两侧端口采用第二防水胶泥和第三绝缘防水填充层密封。
优选的，所述导体连接管通过压接连接两段电缆的导体。导体连接管的两侧插入电缆的导体，通过压接的方式保证了导体与导体连接管接触的紧密性，与焊接相比，压接的接触电阻小，避免出现使用过程中的发热现象，同时对电缆无损伤。
优选的，所述导体连接管的材质为铜、铜合金、铝或铝合金；
所述内部屏蔽金属套筒的材质为铜、铜合金、铝或铝合金，可降低导体连接的接触电阻、均匀导体连接处的场强分布。
优选的，所述橡胶本体为三元乙丙橡胶或硅橡胶制备而成，起到均匀电场的作用。
优选的，所述第一绝缘防水填充层、第二绝缘防水填充层和第三绝缘防水填充层均为具有绝缘、防水性能的胶带、热缩管中的一种或多种，起到绝缘防水的作用。
优选的，所述第一阻燃防水混合物和第二阻燃防水混合物均为双组份聚氨酯涂料，双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种，且在其中填充了有机阻燃剂(磷系、卤系、氮系中的一种或多种)和无机阻燃剂(锑化物、硼化物、氢氧化铝、氢氧化镁的一种或多种)和高分子阻燃剂，具有防水、阻燃、防腐和耐高温性能，其氧指数不小于30％，起到防水、阻燃的作用。
进一步优选的，所述铜壳为青铜、紫铜或黄铜中的一种。
进一步优选的，所述保护壳由上半盒和下半盒组成，所述上半盒和下半盒之间采用螺栓连接，所述保护壳的密封面采用密封圈密封；
所述保护壳的材质为聚乙烯、玻璃钢、聚四氟乙烯中的一种，起到防水、阻燃作用。
进一步优选的，第一防水胶泥和第二防水胶泥均为密封胶中的一种，起到防水作用，所述阻燃胶带或防火涂料的炭化高度小于2.5米，起到防水、阻燃的作用。
另一方面，本发明提供一种上述电力系统用高压防水阻燃中间接头的制作方法，包括：
首先将两侧电缆端部进行处理，露出规定尺寸的电缆导体，然后将两侧电缆导体插入导体连接管中压接好，在导体连接管外侧套入内部屏蔽金属套筒，在内部屏蔽金属套筒套入橡胶本体，橡胶本体外部缠绕第一绝缘防水填充层，在第一绝缘防水填充层外侧套入铜壳，从铜壳灌胶口灌入第一阻燃防水混合物，铜壳外侧填充第二绝缘防水填充层，铜壳两侧端口用第一防水胶泥和第二绝缘防水填充层密封，在第二绝缘防水填充层外侧套入保护壳，在保护壳灌胶口灌入第二阻燃防水混合物，在保护壳外部缠绕阻燃胶带或涂有防火涂料，在保护壳两侧端口用第二防水胶泥和第三绝缘防水填充层密封。
本发明的有益效果为：
本发明中，橡胶本体用于均匀电场；第一绝缘防水填充层、第二绝缘防水填充层和第三绝缘防水填充层均具有良好的防水效果，第一绝缘防水填充层外设置有第一阻燃防水混合物，在防止水分进入的同时，能有效的防止内部或外部燃烧引起的火灾；第一阻燃防水混合物外设置有铜壳，具有防水和阻燃效果，铜壳外设置有第二绝缘防水填充层，具有良好的防水效果；第二绝缘防水填充层外侧还套设有保护壳，保护壳外部缠绕有阻燃胶带或涂有防火涂料，阻燃胶带或防火涂料能有效的提高阻燃效果，保护壳的两侧端口采用第二防水胶泥和第三绝缘防水填充层密封，防水效果更好。与现有的产品相比，其结构在密封防水的前提下，增加了多层防水、阻燃结构，大大提高了阻燃性能，减少了火灾事故的发生，减少了电力电缆中间接头在使用过程中的安全隐患。另外，本发明制作成本低，施工工艺简单，适于大规模推广。
附图说明
图1为本发明的一种电力系统用高压防水阻燃中间接头的结构示意图；
其中：1-导体连接管，2-内部屏蔽金属套筒，3-橡胶本体，4-第一绝缘防水填充层，5-第一阻燃防水混合物，6-铜壳，7-第二绝缘防水填充层，8-第一防水胶泥，9-第二阻燃防水混合物，10-保护壳，11-防火涂料，12-第二防水胶泥，13-第三绝缘防水填充层。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。
实施例1：
如图1所示，一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，从内到外依次包括导体连接管1、内部屏蔽金属套筒2、橡胶本体3、第一绝缘防水填充层4和铜壳6；
导体连接管1用于连接两段电缆的导体，导体连接管的中间内部设置有隔断；内部屏蔽金属套筒2用于保护导体连接管，且内部屏蔽金属套筒2的外径与电缆的绝缘层外径相同；
铜壳6与第一绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第一阻燃防水混合物，所述铜壳外设置有第二绝缘防水填充层7，铜壳6的两端口为收缩口，收缩口由第一防水胶泥8和第二绝缘防水填充层7密封；
第二绝缘防水填充层7外侧套设有保护壳10，保护壳10与第二绝缘防水填充层7之间的腔室内灌有第二阻燃防水混合物9，保护壳10外部涂有防火涂料11，保护壳10的两侧端口采用第二防水胶泥12和第三绝缘防水填充层13密封。
本实施例1，橡胶本体3用于均匀电场；第一绝缘防水填充层4、第二绝缘防水填充层7和第三绝缘防水填充层13均具有良好的防水效果，第一绝缘防水填充层4外设置有第一阻燃防水混合物5，在防止水分进入的同时，能有效的防止内部或外部燃烧引起的火灾；第一阻燃防水混合物5外设置有铜壳6，具有防水和阻燃效果，铜壳6外设置有第二绝缘防水填充层7，具有良好的防水效果；第二绝缘防水填充层7外侧还套设有保护壳10，保护壳10外部缠绕有防火涂料11，防火涂料11能有效的提高阻燃效果，保护壳10的两侧端口采用第二防水胶泥12和第三绝缘防水填充层13密封，防水效果更好。
实施例2：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，导体连接管1通过压接连接两段电缆的导体。导体连接管1的两侧插入电缆的导体，通过压接的方式保证了导体与导体连接管接触的紧密性，与焊接相比，压接的接触电阻小，避免出现使用过程中的发热现象，同时对电缆无损伤。
实施例3：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，导体连接管1的材质为铜；
内部屏蔽金属套筒2的材质为铜，可降低导体连接的接触电阻、均匀导体连接处的场强分布。
实施例4：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，橡胶本体3为三元乙丙橡胶制备而成，起到均匀电场的作用。
实施例5：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，第一绝缘防水填充层4、第二绝缘防水填充层7和第三绝缘防水填充层13均为具有绝缘、防水性能的胶带，起到绝缘防水的作用。
实施例6：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，第一阻燃防水混合物5和第二阻燃防水混合物9均为双组份聚氨酯涂料中的阻燃型聚酯聚氨酯涂料，其氧指数不小于30％，起到防水、阻燃的作用；铜壳6的材质为黄铜。
实施例7：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，保护壳10由上半盒和下半盒组成，上半盒和下半盒之间采用螺栓连接，保护壳10的密封面采用密封圈密封；保护壳10的材质为聚乙烯，起到防水、阻燃作用。
实施例8：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，结构如实施例1所示，所不同的是，第一防水胶泥8和第二防水胶泥12均为密封胶中的一种，防火涂料11为双组份聚氨酯涂料，其炭化高度小于2.5米，起到防水、阻燃的作用。
实施例9：
一种电力系统用高压防水阻燃中间接头的制作方法，包括：
首先将两侧电缆端部进行处理，露出规定尺寸的电缆导体，然后将两侧电缆导体插入导体连接管1中压接好，在导体连接管1外侧套入内部屏蔽金属套筒2，在内部屏蔽金属套筒2套入橡胶本体3，橡胶本体3外部缠绕第一绝缘防水填充层4，在第一绝缘防水填充层4外侧套入铜壳6，从铜壳6灌胶口灌入第一阻燃防水混合物5，铜壳6外侧填充第二绝缘防水填充层7，铜壳6两侧端口用第一防水胶泥8和第二绝缘防水填充层9密封，在第二绝缘防水填充层9外侧套入保护壳10，在保护壳10灌胶口灌入第二阻燃防水混合物9，在保护壳10外部缠绕防火涂料11，在保护壳10两侧端口用第二防水胶泥12和第三绝缘防水填充层13密封。
对比例1：
一种普通防水阻燃中间接头，其铜壳与第一绝缘防水填充层之间的腔室内以及保护壳与第二绝缘防水填充层之间的腔室内均灌有非阻燃型聚酯聚氨酯涂料，其他结构与实施例6相同。
对实施例6和对比例1进行防水性和阻燃性测试，得到数据，如表1所示：
表1：实施例6和对比例1性能测试对比表
从表1可知，相比与对比例1，本发明的实施例6在保证良好的防水性的同时，大大提高了其阻燃性，能够有效减少了火灾事故的发生。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，从内到外依次包括导体连接管、内部屏蔽金属套筒、橡胶本体、第一绝缘防水填充层和铜壳；
所述导体连接管用于连接两段电缆的导体，所述导体连接管的中间内部设置有隔断；所述内部屏蔽金属套筒的外径与电缆的绝缘层外径相同；
所述铜壳与第一绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第一阻燃防水混合物，所述铜壳外设置有第二绝缘防水填充层，所述铜壳的两端口为收缩口，所述收缩口由第一防水胶泥和第二绝缘防水填充层密封；
所述第二绝缘防水填充层外侧套设有保护壳，所述保护壳与第二绝缘防水填充层之间的腔室内灌有第二阻燃防水混合物，所述保护壳外部缠绕有阻燃胶带或保护壳外部涂有防火涂料，所述保护壳的两侧端口采用第二防水胶泥和第三绝缘防水填充层密封；
所述第一绝缘防水填充层、第二绝缘防水填充层和第三绝缘防水填充层均为具有绝缘、防水性能的胶带、热缩管中的一种或多种；
所述第一阻燃防水混合物和第二阻燃防水混合物均为双组份聚氨酯涂料，其氧指数不小于30％；双组分聚氨酯涂料由异氰酸酯预聚物和含羟基树脂两部分组成，且在其中填充了有机阻燃剂、无机阻燃剂和高分子阻燃剂；
所述电力系统用高压防水阻燃中间接头的制作方法，包括：
首先将两侧电缆端部进行处理，露出规定尺寸的电缆导体，然后将两侧电缆导体插入导体连接管中压接好，在导体连接管外侧套入内部屏蔽金属套筒，在内部屏蔽金属套筒套入橡胶本体，橡胶本体外部缠绕第一绝缘防水填充层，在第一绝缘防水填充层外侧套入铜壳，从铜壳灌胶口灌入第一阻燃防水混合物，铜壳外侧填充第二绝缘防水填充层，铜壳两侧端口用第一防水胶泥和第二绝缘防水填充层密封，在第二绝缘防水填充层外侧套入保护壳，在保护壳灌胶口灌入第二阻燃防水混合物，在保护壳外部缠绕阻燃胶带或涂有防火涂料，在保护壳两侧端口用第二防水胶泥和第三绝缘防水填充层密封。
2.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述导体连接管通过压接连接两段电缆的导体。
3.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述导体连接管的材质为铜、铜合金、铝或铝合金；
所述内部屏蔽金属套筒的材质为铜、铜合金、铝或铝合金。
4.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述橡胶本体为三元乙丙橡胶或硅橡胶制备而成。
5.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述铜壳为青铜、紫铜或黄铜中的一种。
6.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述保护壳由上半盒和下半盒组成，所述上半盒和下半盒之间采用螺栓连接，所述保护壳的密封面采用密封圈密封；
所述保护壳的材质为聚乙烯、玻璃钢、聚四氟乙烯中的一种。
7.根据权利要求1所述的电力系统用高压防水阻燃中间接头，其特征在于，所述阻燃胶带或防火涂料的炭化高度小于2.5米。
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