CN110635405A

CN110635405A - 一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法

Info

Publication number: CN110635405A
Application number: CN201910893311.8A
Authority: CN
Inventors: 赵永翔; 李杉; 刘志伟; 贾晋军; 吕崇伟; 闫楚良
Original assignee: Southwest Jiaotong University
Current assignee: Southwest Jiaotong University
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2019-12-31

Abstract

一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其步骤主要为：绝缘损伤段的去除：形成圆环状的绝缘修复缺口；绝缘修复模具的选用：模具的圆形通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度；根据电缆的性能要求和既有绝缘层材料的成分及比例，制备出绝缘层修复材料；将电缆置于绝缘层修复模具中，使绝缘损伤段的中心与模具的中间段通孔的中心重合；开启模温机和注塑机用制备出的修复材料，对绝缘修复缺口进行注塑，得到修复后的电缆。该方法能实现对各种电缆绝缘损伤的统一修复；修复材料是以电缆本身的绝缘层的原料组成及其比例为基础制备而得；修复后的电缆与新电缆的性能指标相同，实现修旧如新，能更好的保证电力传输的安全和可靠。

Description

一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法

技术领域

本发明涉及一种电缆损伤的修复方法。

背景技术

电缆由导电体、绝缘层或者由导电体、绝缘层、护套层组成，是传送电力的基本元件。当电缆损伤导致绝缘失效时，将影响到电力传输的安全和可靠。电缆发生局部损伤造成局部绝缘失效，而整体上尚有较长寿命时，直接将电缆整体替换掉，将导致电力传输成本的不必要增加。故通常是对其进行修复后，再使用。

电缆局部损伤的情形主要有三种：一种是“水树”损伤失效，电缆服役于潮湿环境，其导电体表面或界面存在缺陷或杂质，在电场作用下出现水分聚集，使电缆的绝缘层及护套层产生“树干型”损伤，导致电缆损伤处的绝缘电阻显著下降。第二种是“电树”损伤，电缆服役于干燥环境，绝缘层及护套层的局部不均匀或受外界干扰，产生较高电磁冲击，材料产生电腐蚀现象，表现出极化、疲劳和热效应而快速老化，形成绝缘层及护套层的树干型损伤，进而导致电缆局部的绝缘失效。第三种是“机械损伤”，电缆服役于干燥环境，其绝缘层在使用中受到机械外力作用，而产生局部机械损伤，导致电缆局部绝缘失效。

对电缆“水树”损伤的修复，目前的方法主要是采用“注液修复”法。即在不可见条件下，将绝缘失效部位开注液口,将“硅树脂溶液”和“钛酸酯溶液”等修复液，注入电缆绝缘层及护套层；修复液与“水树”损伤中的化合物(杂质)发生反应，生成稳定的且绝缘性较好的“SiO₂”、“TiO₂”等化合物溶胶。但其修复是在不可观察条件下进行，因此其修复后的绝缘层厚度及均匀度难以控制，修复后的绝缘性能也难以保证。

电缆“电树”损伤造成的局部绝缘失效，属于绝缘层及护套层的局部老化问题。201710016759号中国专利的修复方法是：在绝缘层及护套层的材料制备过程中，预先加入0.02wt％～0.05wt％Grubbs催化剂；当电缆发生局部绝缘失效时，在绝缘失效部位注入修复剂(脲醛树脂包覆双环戊二烯纳米微胶囊)，使修复剂与电缆绝缘层及护套层材料内的Grubbs催化剂发生化学反应，使得电缆绝缘强度得到恢复，从而修复电缆。但这种方法只适用于电缆的绝缘失效初期、树干型损伤的裂纹细微时，方有效。而当“电树”损伤的中后期，树干型损伤导致的裂缝大时，0.02wt％～0.05wt％Grubbs催化剂与修复剂的反应产物，不足以填补修复树干型损失的裂缝，该方法无效。

对电缆“机械损伤”的修复，主要是“填料修复法”，其修复装置由机架、机架上固定的下模座，下模座通过转动轴连接上模座，上、下模座的半圆槽相对形成电缆修复孔，电缆修复孔的孔壁上设有由电加热棒构成的加热圈，上模座的顶部设有熔融炉、熔融炉依次通过上部的加热圈内部的塑胶融腔及其出液孔与电缆修复孔的上部连通，下模座上设有穿过加热圈的圆弧形的可伸缩的夹持爪。修复时，上模座绕转动轴开启，将待修复电缆置于电缆修复孔的弧形电缆架上，上模座再绕转动轴关闭，弧形夹持爪上升，将待修复电缆与上部的加热圈抵紧；熔融炉中的熔融修复材料通过上部的塑胶融腔及其出液孔，均匀涂抹在待修复电缆上部修复区的表层，从而实现机械损伤的绝缘失效电缆的修补。填料修复法存在以下问题：(1)其装置结构复杂，且当损伤部位明显大于出液口的分布区间(弧度)时，不能实现损伤部位的一次性修复，需要重新对准，进行二次及以上的修复操作，其操作麻烦，修复成本高。(2)当电缆的连续损伤部位面积大、且较深时，夹持爪的上升距离大，修复填充空间变小，电缆的修复厚度降低，修复质量差。(3)使用的填料(熔融修复材料)是通用的或者说是万能的，没有考虑与待修复电缆的绝缘层及护套层材料本身的一致性问题，导致其修复后的电缆性能指标可能达不到要求，容易导致再次绝缘损伤，影响电力传输的安全和可靠。

综上，绝缘失效的原因有三种，已有修复方法根据电缆绝缘失效的不同类型(原因)，采用不同的方法，无法采用一种方法对三种绝缘失效类型进行统一的修复；且使用修复材料进行填料修复时，使用通用的修复材料进行修复，没有考虑修复材料与电缆损伤部位的既有材料的组成及其性能是否适配，修复后的电缆性能指标可能达不到要求，会导致再次绝缘损伤等问题，影响电力传输的安全和可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种电缆损伤的适应性修复方法，该方法能实现一种方法对各种电缆绝缘损伤的统一修复；同时适应性的修复材料与电缆既有绝缘层或护套层熔融充分，结合良好，且修复层厚度一致、均匀，修复质量好。

本发明实现其发明目的所采用的第一种技术方案是，一种电缆损伤的通用修复方法，所述的电缆由中心的导电体、导电体外的绝缘层组成；所述的通用修复方法，其步骤为：

一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆由中心的导电体、导电体外的绝缘层组成；所述的修复方法，其步骤为：

A、绝缘损伤段的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆的绝缘损伤部位所在的段的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心，再将绝缘损伤段去除，形成绝缘修复缺口，得到去除绝缘损伤段的电缆；

B、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座、下模座构成的绝缘层修复模具，所述的上模座、下模座之间形成圆形通孔；该圆形通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度，且上模座、下模座均设有保温管路；所述的上模座上还设有绝缘层注塑小孔，绝缘层注塑小孔的下端与圆形通孔连通，且绝缘层注塑小孔位于圆形通孔的正上方；

C、绝缘层修复材料的制备

根据待修复的电缆的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：

按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求；

D、绝缘层的修复

将上模座移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆，置于下模座上，然后将上模座盖上，并使电缆的修复中心与绝缘层修复模具的中间段通孔的中心重合；此时，圆形通孔与电缆间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口；

将保温管路与模温机相连，开启模温机，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；

将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机的料斗中；将绝缘层注塑小孔上端与注塑机的注塑管相连；随即开启注塑机，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔，注入并充满电缆的绝缘修复缺口；然后关闭模温机、注塑机，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座，取出电缆，即得到修复后的电缆。

该种技术方案适用于没有护套层的电缆绝缘损伤的修复。

与现有技术相比，本发明的第一技术方案的有益效果是：

一、不论是“水树”损伤、“电树”损伤、还是“机械”损伤，也不区分损伤点(裂纹)的深浅、疏密及形状，本发明将各种绝缘损伤部位所在的整个绝缘损伤段完全去除，形成完整的、形状统一的圆环状的绝缘层修复缺口；再对修复缺口进行一次性的整体重新注塑修复，实现了对各种不同类型、不同程度的损伤，用一种方法进行统一修复。较之现有技术针对小裂纹的“水树”损伤、“电树”损伤，采用相应的微观化学渗透、微观修复，而对机械损伤采用保持既有伤口的原位修复，本发明用一种方法修复所有类型缺陷，其适用范围广、操作方便。

二、对统一的圆环状的绝缘层修复缺口进行一次性整体注塑修复，修复材料能够畅通的到达圆环状修复缺口的任意部位，充满整个缺口；且在修复材料注入、充满缺口的整个过程中，模温机将整个修复区的温度始终恒定在修复材料的熔点上，修复材料和既有的绝缘层材料融合充分、结合牢固；其注塑修复的质量好。避免了现有“水树”、“电树”损伤采用的渗透式的微观修复，不能到达细小或独立的裂纹，或者预先加入的化学物质量不够，不能修复的缺陷；也避免了“机械”损伤既有伤口原位注塑修复，对小的裂纹或分离的孤岛型缺陷，注入材料难以到达，而无法修复的缺陷。

三、本发明修复时使用的绝缘层修复模具中的圆形通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度；这样当电缆置于圆形通孔时，电缆的圆环状缺口两侧的绝缘层与圆形通孔紧配合，形成对电缆的支撑；圆形通孔的空闲空间构成的圆环状修复腔与电缆的圆环状缺口完全一致；从而确保了修复后的绝缘层直径一致、修复厚度一致，修复质量好。避免了现有机械损伤修复方法中，当电缆的连续损失部位面积大、且较深时，夹持爪的顶升距离大，修复填充空间变小，电缆的修复厚度降低，修复质量差的缺陷。

四、本发明修复时使用的修复材料是专用的，是以电缆本身的绝缘层材料的原料组成及其比例为基础制备而得，且经检测符合待修复电缆的性能指标要求；其修复后的电缆性能及指标与待修复电缆损伤前的性能及指标完全相同，实现修旧如新，能更好的保证电力传输的安全和可靠。

进一步，所述的待修复的电缆(10)的已知性能指标由电缆的导电性指标、电缆的燃烧安全性指标和电缆的物理机械性能指标组成；其中：

所述的电缆的导电性指标包括：绝缘电压及击穿电压；

所述的电缆的燃烧安全性指标包括：电缆的燃烧扩展性、燃烧气体最小Ph值及最大导电率；

所述的电缆的物理机械性能指标包括：绝缘层材料的老化前最小拉伸强度和最小伸长率，老化后最小拉伸强度变化率、最小伸长率和最小伸长率变化率，低温最小伸长率；护套层材料的老化前最小拉伸强度和最小伸长率，老化后最小拉伸强度变化率、最小伸长率和最小伸长率变化率，低温最小伸长率。

再进一步，所述的绝缘层材料的原料组成包括：绝缘材料的基料、硫化剂、活化剂、促进剂、增韧剂、防老剂、阻燃剂、填料和偶联剂。

本发明实现其发明目的所采用的第二种技术方案是，一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆由中心的导电体、导电体外的绝缘层、绝缘层外的护套层组成；所述的通用修复方法，其步骤为：

a、绝缘损伤段及护套层的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆的绝缘损伤部位所在的绝缘损伤段的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心，再将绝缘损伤段外的护套层去除，将去除的护套层记为去除护套段，再去除绝缘损伤段形成绝缘修复缺口；且去除护套段的长度大于绝缘损伤段的长度，得到去除绝缘损伤段的电缆；

b、修复模具的选用

b1、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座、下模座构成的绝缘层修复模具，所述的上模座、下模座之间形成哑铃型圆通孔；所述的哑铃型圆通孔的中间段通孔的直径等于绝缘层的直径，长度大于绝缘损伤段的长度，且小于等于去除护套段的长度；哑铃型圆通孔的端部通孔的直径大于等于护套层的直径；

所述的上模座、下模座均设有与模温机相连的保温管路；上模座上还设有绝缘层注塑小孔，绝缘层注塑小孔的下端与中间段通孔连通、上端与注塑机的注塑管相连；

b2、护套层修复模具的选用

选用由护套上模座、护套下模座构成的护套层修复模具，所述的护套上模座、护套下模座之间形成中间大两头小的护套通孔；所述的护套通孔的中段通孔的直径大于护套层的直径，长度大于去除护套段的长度；圆通孔的端部通孔的直径等于护套层的直径；

所述的护套上模座、护套下模座均设有与模温机相连的护套保温管路；护套上模座上还设有护套层注塑小孔，护套层注塑小孔的下端与中段通孔连通、上端与注塑机的注塑管相连；

c、修复材料的制备

c1、绝缘层修复材料的制备

c2、护套层修复材料的制备

根据待修复的电缆的已知性能指标和护套层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的护套层修复材料，其具体方法是：

按照护套层材料的已知原料组成及其比例制备出护套层修复材料，检测护套层修复材料的性能指标，如测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的护套层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆的已知性能指标的要求；

d、绝缘层的修复

将上模座移开，再将a步得到的去除绝缘损伤段的电缆，置于下模座上，然后将上模座盖上，并使电缆的修复中心与绝缘层修复模具的中间段通孔的中心重合；此时，中间段通孔与电缆间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口；

将c1步制得的绝缘层修复材料装入注塑机的料斗中，将绝缘层注塑小孔上端与注塑机的注塑管相连，随即开启注塑机，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔，注入并充满电缆的绝缘修复缺口；然后关闭模温机、注塑机，待注入的配好的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座，取出电缆，即得到绝缘层已修复的电缆；

e、护套层的修复

将护套上模座移开，再将d步得到的绝缘层已修复的电缆置于护套下模座上，然后将护套上模座盖上，并使电缆的修复中心与护套层修复模具的中段通孔的中心重合；

将护套保温管路与模温机相连，开启模温机，将护套层修复模具的温度升温至护套层修复材料的熔融温度，并保温；

将c2步制得的护套层修复材料装入注塑机的料斗中，将护套层注塑小孔的上端与注塑机的注塑管相连，随即开启注塑机，使护套层修复材料熔融，并通过注塑管和护套层注塑小孔，注入并充满护套层修复模具的中段通孔；然后关闭模温机、注塑机，待注入的配好的护套层修复材料冷却至室温后，移开护套上模座，取出电缆，即得到修复后的电缆。

该第二种技术方案适用于，在绝缘层外还有护套层的电缆的损伤的修复。

与现有技术相比，本发明第二种技术方案的有益效果是：

一、不论是“水树”损伤、“电树”损伤、还是“机械”损伤，也不区分损伤点(裂纹)的深浅、疏密及形状，本发明将各种绝缘损伤部位所在的整个绝缘损伤段完全去除，形成完整的、形状统一的圆环状的绝缘层修复缺口，同时去除绝缘损伤段两侧的护套段，形成圆环状的去除护套层；再先后对绝缘层修复缺口和去除护套层进行一次性的整体重新注塑修复，实现了对各种不同类型、不同程度的损伤，用一种方法进行统一修复。较之现有技术针对小裂纹的“水树”损伤、“电树”损伤，采用相应的微观化学渗透、微观修复，而对机械损伤采用保持既有伤口的原位修复，本发明用一种方法修复所有类型缺陷，其适用范围广、操作方便。

二、对统一的圆环状的绝缘层修复缺口和去除护套层先后进行一次性整体注塑修复，修复材料能够畅通的到达并充满圆环状修复部位的任意位置；且在修复材料注入、充满缺口的整个过程中，模温机将整个修复区的温度始终恒定在修复材料的熔点上，修复材料和既有的绝缘层或护套层材料融合充分、结合牢固；其注塑修复的质量好。避免了现有“水树”、“电树”损伤采用的渗透式的微观修复，不能到达细小或独立的裂纹，或者预先加入的化学物质量不够，不能修复的缺陷；也避免了“机械”损伤既有伤口原位注塑修复，对小的裂纹或分离的孤岛型缺陷，注入材料难以到达，而无法修复的缺陷。

四、修复时使用的绝缘层修复材料和护套层修复材料是专用的，是以电缆本身的绝缘层和护套层材料的原料组成及其比例为基础，分别制备而得；且经检测符合待修复电缆的性能指标要求；其修复后的电缆性能及指标与待修复电缆损伤前的性能及指标完全相同，实现修旧如新，能更好的保证电力传输的安全和可靠。

进一步，所述的待修复的电缆的已知性能指标由电缆的导电性指标、电缆的燃烧安全性指标和电缆的物理机械性能指标组成；其中：

所述的电缆的导电性指标包括：绝缘电压及击穿电压；

更进一步，所述的绝缘层材料的原料组成包括：绝缘材料的基料、硫化剂、活化剂、促进剂、增韧剂、防老剂、阻燃剂、填料和偶联剂；

护套层材料的原料组成包括：护套层材料的的基料、硫化剂、活化剂、促进剂、增韧剂、防老剂和阻燃剂、填料和黑色母。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1的修复前的电缆的结构示意图；

图2是本发明实施例1选用的绝缘层修复模具的结构示意图；

图3是本发明实施例1的电缆绝缘层修复操作的示意图；

图4是本发明实施例2的修复前的电缆的结构示意图；

图5是本发明实施例2的绝缘层修复模具的结构示意图；

图6是本发明实施例2的电缆绝缘层修复操作的示意图；

图7是本发明实施例2选用的护套层修复模具的结构示意图；

图8是本发明实施例2的电缆护套层修复操作的示意图；

具体实施方式

实施例1

图1-3示出，本发明的第一种具体实施方式是：一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆10由中心的导电体11、导电体11外的绝缘层12组成；所述的修复方法，其步骤为：

A、绝缘损伤段的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆10的绝缘损伤部位所在的段12a的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心10a，再将绝缘损伤段12a去除，形成绝缘修复缺口12a'，得到去除绝缘损伤段的电缆10；

B、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座21、下模座22构成的绝缘层修复模具，所述的上模座21、下模座22之间形成圆形通孔23；该圆形通孔23的直径等于绝缘层12的直径，长度大于绝缘损伤段12a的长度，且上模座21、下模座22均设有保温管路25；所述的上模座21上还设有绝缘层注塑小孔21a，绝缘层注塑小孔21a的下端与圆形通孔23连通，且绝缘层注塑小孔21a位于圆形通孔23的正上方；

C、绝缘层修复材料的制备

根据待修复的电缆10的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：

按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆10的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆10的已知性能指标的要求；

D、绝缘层的修复

将上模座21移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆10，置于下模座22上，然后将上模座21盖上，并使电缆的修复中心10a与绝缘层修复模具的中间段通孔23的中心重合；此时，圆形通孔23与电缆10间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口12a'；

将保温管路25与模温机40相连，开启模温机40，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；

将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机41的料斗中；将绝缘层注塑小孔21a上端与注塑机41的注塑管相连；随即开启注塑机41，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔21a，注入并充满电缆的绝缘修复缺口12a'；然后关闭模温机40、注塑机41，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座21，取出电缆10，即得到修复后的电缆。详见图3。

实施例2

图4-8示出，本发明的第二种具体实施方式是：一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆10由中心的导电体11、导电体11外的绝缘层12、绝缘层12外的护套层13组成；所述的修复方法，其步骤为：

a、绝缘损伤段及护套层的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆10的绝缘损伤部位所在的绝缘损伤段12a的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心10a，再将绝缘损伤段12a外的护套层13去除，将去除的护套层记为去除护套段13a，再去除绝缘损伤段12a形成绝缘修复缺口12a'；且去除护套段13a的长度大于绝缘损伤段12a的长度，得到去除绝缘损伤段的电缆10；

b、修复模具的选用

b1、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座21、下模座22构成的绝缘层修复模具，所述的上模座21、下模座22之间形成哑铃型圆通孔；所述的哑铃型圆通孔的中间段通孔23'的直径等于绝缘层12的直径，长度大于绝缘损伤段12a的长度，且小于等于去除护套段13a的长度；哑铃型圆通孔的端部通孔24'的直径大于等于护套层13的直径；

所述的上模座21、下模座22均设有与模温机40相连的保温管路25；上模座21上还设有绝缘层注塑小孔21a，绝缘层注塑小孔21a的下端与中间段通孔23'连通、上端与注塑机41的注塑管相连；详见图5；

b2、护套层修复模具的选用

选用由护套上模座31、护套下模座32构成的护套层修复模具，所述的护套上模座31、护套下模座32之间形成中间大两头小的护套通孔；所述的护套通孔的中段通孔33的直径大于护套层13的直径，长度大于去除护套段13a的长度；圆通孔的端部通孔34的直径等于护套层13的直径；

所述的护套上模座31、护套下模座32均设有与模温机40相连的护套保温管路35；护套上模座31上还设有护套层注塑小孔31a，护套层注塑小孔31a的下端与中段通孔33连通、上端与注塑机41的注塑管相连；详见图7；

c、修复材料的制备

c1、绝缘层修复材料的制备

c2、护套层修复材料的制备

根据待修复的电缆10的已知性能指标和护套层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的护套层修复材料，其具体方法是：

按照护套层材料的已知原料组成及其比例制备出护套层修复材料，检测护套层修复材料的性能指标，如测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆10的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的护套层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆10的已知性能指标的要求；

d、绝缘层的修复

将上模座21移开，再将a步得到的去除绝缘损伤段的电缆10，置于下模座22上，然后将上模座21盖上，并使电缆的修复中心10a与绝缘层修复模具的中间段通孔23'的中心重合；此时，中间段通孔23'与电缆10间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口12a'；

将c1步制得的绝缘层修复材料装入注塑机41的料斗中，将绝缘层注塑小孔21a上端与注塑机41的注塑管相连，随即开启注塑机41，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔21a，注入并充满电缆的绝缘修复缺口12a'；然后关闭模温机40、注塑机41，待注入的配好的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座21，取出电缆10，即得到绝缘层已修复的电缆10；详见图6。

e、护套层的修复

将护套上模座31移开，再将d步得到的绝缘层已修复的电缆10置于护套下模座32上，然后将护套上模座31盖上，并使电缆的修复中心10a与护套层修复模具的中段通孔33的中心重合；

将护套保温管路35与模温机40相连，开启模温机40，将护套层修复模具的温度升温至护套层修复材料的熔融温度，并保温；

将c2步制得的护套层修复材料装入注塑机41的料斗中，将护套层注塑小孔31a的上端与注塑机41的注塑管相连，随即开启注塑机26，使护套层修复材料熔融，并通过注塑管和护套层注塑小孔31a，注入并充满护套层修复模具的中段通孔33；然后关闭模温机40、注塑机41，待注入的配好的护套层修复材料冷却至室温后，移开护套上模座31，取出电缆10，即得到修复后的电缆；详见图8。

修复结果验证：

为验证本发明的有效性，用本发明方法对铁路DCEYHR型机车车辆用1.5kV等级软电缆的绝缘损伤进行了修复，并测试其修复后的性能指标；结果如下：

待修复的电缆是铁路DCEYHR型机车车辆用1.5kV等级软电缆，由导电体、绝缘层和护套层构成，用于轨道交通车辆1.5kV等级动力电的输送。其要求的性能指标如下：

导电性指标包括：绝缘电压6kv，击穿电压16kv；

燃烧安全性指标包括：电缆的燃烧扩展性-碳化点距上支架下缘最小距离50mm，燃烧气体的最小Ph值4.3、最大导电率10μs/mm，

物理机械性能指标包括：绝缘层材料的老化前最小拉伸强度5MPa和最小伸长率250％，老化后最小拉伸强度变化率-20％、最小伸长率200％和最小伸长率变化率-40％，低温最小伸长率20％；护套层材料的老化前最小拉伸强度10MPa和最小伸长率250％，老化后最小拉伸强度变化率-20％、最小伸长率200％和最小伸长率变化率-40％，低温最小伸长率20％。

铁路DCEYHR型机车车辆用1.5kV等级软电缆的生产厂家有3家，待修复的电缆的实际生产厂家为其中的1家；3个厂家使用的绝缘层原料组成及比例(质量份数)如下，其中每个原料的第一、第二、第三个份数依次为厂家一、二、三的份数：

绝缘材料的基料(三元乙丙橡胶)为40.55、38.71、47.09，硫化剂(DCP)为1.35、1.24、1.64，硫化活化剂(ZnO)为1.75、1.69、2.23，硫化促进剂(TAIC)为0.45、0.43、1.09，增韧剂为9、12.39、5.34，防老剂0.7、0.44、0.82，填料43.07、40.71、24.85，偶联剂2.38、2.38、1.09。

3个生产厂家使用的护套层原料组成及比例(质量份数)为：

护套层材料的基料(氯磺化聚乙烯橡胶)为38.58、41.75、32.58，硫化剂(DCP)1.0、1.19、1.07，硫化活化剂3.80、3.80、3.30，硫化促进剂1.04、0.71、0.41，增韧剂(DOP)为5.13、2.77、10.21，防老剂0.91、1.08、1.12，填料34.14、13.39、31.15和黑色母7.85、17.24、11.76。

按3个生产厂家各自的绝缘层和护套层的原料组成及比例，制备出相应的绝缘层修复材料和护套层修复材料；经检测，修复材料均符合待修复电缆的性能指标要求；可以作为待修复电缆的修复材料。为了得到性能更好的修复材料，申请人将每种原料的三个比例(份数)的低值再降低10％，高值增加10％，分别作为最低值和最高值，构成每个原料的份数范围，进行份数优选实验，得出了以下的性能指标最优的优选原料份数：

优选的绝缘修复材料的组成及份数为：基料(三元乙丙橡胶)为45.0，硫化剂(DCP)为1.5，硫化活化剂(ZnO)为2.0，硫化促进剂(TAIC)为0.5，增韧剂为5.0，防老剂1.0，填料40.0，偶联剂5.0。

优选的护套修复材料的组成及份数为：基料(氯磺化聚乙烯橡胶)为40.0，硫化剂(DCP)1.5，硫化活化剂4.0，硫化促进剂0.5，增韧剂(DOP)为6.0，防老剂1.0，填料40.0和黑色母7.0。

用制备出的优选绝缘修复材料和优选护套修复材料，采用以上实施例2的方法对待修复的电缆进行了修复，修复后的电缆送国家电线电缆质量监督检验中心(江苏)进行检测，并出具检测报告(2018)GJYDX-WT0235号，检测报告给出的修复后的电缆的性能指标如下：

由上表可见，修复后的电缆在修复部位的性能指标明显超过待修复电缆的性能指标要求。完全实现了修旧如新甚至超新的修复效果。

Claims

1.一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆(10)由中心的导电体(11)、导电体(11)外的绝缘层(12)组成；所述的修复方法，其步骤为：

A、绝缘损伤段的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆(10)的绝缘损伤部位所在的段(12a)的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心(10a)，再将绝缘损伤段(12a)去除，形成绝缘修复缺口(12a')，得到去除绝缘损伤段的电缆(10)；

B、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座(21)、下模座(22)构成的绝缘层修复模具，所述的上模座(21)、下模座(22)之间形成圆形通孔(23)；该圆形通孔(23)的直径等于绝缘层(12)的直径，长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，且上模座(21)、下模座(22)均设有保温管路(25)；所述的上模座(21)上还设有绝缘层注塑小孔(21a)，绝缘层注塑小孔(21a)的下端与圆形通孔(23)连通，且绝缘层注塑小孔(21a)位于圆形通孔(23)的正上方；

C、绝缘层修复材料的制备

根据待修复的电缆(10)的已知性能指标和绝缘层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的绝缘层修复材料，其具体方法是：

按照绝缘层材料的已知原料组成及其比例制备出绝缘层修复材料，检测绝缘层修复材料的性能指标，如测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的绝缘层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的绝缘层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求；

D、绝缘层的修复

将上模座(21)移开，再将A步得到的去除绝缘损伤段的电缆(10)，置于下模座(22)上，然后将上模座(21)盖上，并使电缆的修复中心(10a)与绝缘层修复模具的中间段通孔(23)的中心重合；此时，圆形通孔(23)与电缆(10)间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口(12a')；

将保温管路(25)与模温机(40)相连，开启模温机(40)，将绝缘层修复模具的温度升温至绝缘层修复材料的熔融温度，并保温；

将C步制得的绝缘层修复材料，装入注塑机(41)的料斗中；将绝缘层注塑小孔(21a)上端与注塑机(41)的注塑管相连；随即开启注塑机(41)，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔(21a)，注入并充满电缆的绝缘修复缺口(12a')；然后关闭模温机(40)、注塑机(41)，待注入的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座(21)，取出电缆(10)，即得到修复后的电缆。

2.根据权利要求1所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的待修复的电缆(10)的已知性能指标由电缆的导电性指标、电缆的燃烧安全性指标和电缆的物理机械性能指标组成；其中：

所述的电缆的导电性指标包括：绝缘电压及击穿电压；

3.根据权利要求1所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的绝缘层材料的原料组成包括：绝缘材料的基料、硫化剂、硫化活化剂、硫化促进剂、增韧剂、防老剂、填料和偶联剂。

4.一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，所述的电缆(10)由中心的导电体(11)、导电体(11)外的绝缘层(12)、绝缘层(12)外的护套层(13)组成；所述的修复方法，其步骤为：

a、绝缘损伤段及护套层的去除

利用漏电检测仪测出待修复的电缆(10)的绝缘损伤部位所在的绝缘损伤段(12a)的中心位置及长度，并将该中心位置记为电缆的修复中心(10a)，再将绝缘损伤段(12a)外的护套层(13)去除，将去除的护套层记为去除护套段(13a)，再去除绝缘损伤段(12a)形成绝缘修复缺口(12a')；且去除护套段(13a)的长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，得到去除绝缘损伤段的电缆(10)；

b、修复模具的选用

b1、绝缘层修复模具的选用

选用由上模座(21)、下模座(22)构成的绝缘层修复模具，所述的上模座(21)、下模座(22)之间形成哑铃型圆通孔；所述的哑铃型圆通孔的中间段通孔(23')的直径等于绝缘层(12)的直径，长度大于绝缘损伤段(12a)的长度，且小于等于去除护套段(13a)的长度；哑铃型圆通孔的端部通孔(24')的直径大于等于护套层(13)的直径；

所述的上模座(21)、下模座(22)均设有与模温机(40)相连的保温管路(25)；上模座(21)上还设有绝缘层注塑小孔(21a)，绝缘层注塑小孔(21a)的下端与中间段通孔(23')连通、上端与注塑机(41)的注塑管相连；

b2、护套层修复模具的选用

选用由护套上模座(31)、护套下模座(32)构成的护套层修复模具，所述的护套上模座(31)、护套下模座(32)之间形成中间大两头小的护套通孔；所述的护套通孔的中段通孔(33)的直径大于护套层(13)的直径，长度大于去除护套段(13a)的长度；圆通孔的端部通孔(34)的直径等于护套层(13)的直径；

所述的护套上模座(31)、护套下模座(32)均设有与模温机(40)相连的护套保温管路(35)；护套上模座(31)上还设有护套层注塑小孔(31a)，护套层注塑小孔(31a)的下端与中段通孔(33)连通、上端与注塑机(41)的注塑管相连；

c、修复材料的制备

c1、绝缘层修复材料的制备

c2、护套层修复材料的制备

根据待修复的电缆(10)的已知性能指标和护套层材料的已知原料组成及其比例，制备出满足性能指标的护套层修复材料，其具体方法是：

按照护套层材料的已知原料组成及其比例制备出护套层修复材料，检测护套层修复材料的性能指标，如测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求，即制备出满足性能指标的护套层修复材料；否则，调整原料的比例，直至测出的护套层修复材料性能指标满足待修复的电缆(10)的已知性能指标的要求；

d、绝缘层的修复

将上模座(21)移开，再将a步得到的去除绝缘损伤段的电缆(10)，置于下模座(22)上，然后将上模座(21)盖上，并使电缆的修复中心(10a)与绝缘层修复模具的中间段通孔(23')的中心重合；此时，中间段通孔(23')与电缆(10)间的空闲空间即为电缆的绝缘修复缺口(12a')；

将c1步制得的绝缘层修复材料装入注塑机(41)的料斗中，将绝缘层注塑小孔(21a)上端与注塑机(41)的注塑管相连，随即开启注塑机(41)，使绝缘层修复材料熔融，并通过注塑管和绝缘层注塑小孔(21a)，注入并充满电缆的绝缘修复缺口(12a')；然后关闭模温机(40)、注塑机(41)，待注入的配好的绝缘层修复材料冷却至室温后，移开上模座(21)，取出电缆(10)，即得到绝缘层已修复的电缆(10)；

e、护套层的修复

将护套上模座(31)移开，再将d步得到的绝缘层已修复的电缆(10)置于护套下模座(32)上，然后将护套上模座(31)盖上，并使电缆的修复中心(10a)与护套层修复模具的中段通孔(33)的中心重合；

将护套保温管路(35)与模温机(40)相连，开启模温机(40)，将护套层修复模具的温度升温至护套层修复材料的熔融温度，并保温；

将c2步制得的护套层修复材料装入注塑机(41)的料斗中，将护套层注塑小孔(31a)的上端与注塑机(41)的注塑管相连，随即开启注塑机(26)，使护套层修复材料熔融，并通过注塑管和护套层注塑小孔(31a)，注入并充满护套层修复模具的中段通孔(33)；然后关闭模温机(40)、注塑机(41)，待注入的配好的护套层修复材料冷却至室温后，移开护套上模座(31)，取出电缆(10)，即得到修复后的电缆。

5.根据权利要求4所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的待修复的电缆(10)的已知性能指标由电缆的导电性指标、电缆的燃烧安全性指标和电缆的物理机械性能指标组成；其中：

所述的电缆的导电性指标包括：绝缘电压及击穿电压；

6.根据权利要求4所述的一种修复材料匹配的绝缘损伤电缆的修复方法，其特征在于：所述的绝缘层材料的原料组成包括：绝缘材料的基料、硫化剂、硫化活化剂、硫化促进剂、增韧剂、防老剂、填料和偶联剂；

护套层材料的原料组成包括：护套层材料的基料、硫化剂、硫化活化剂、硫化促进剂、增韧剂、防老剂、填料和黑色母。