CN111627612A - 一种大功率光电复合直流海缆的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,具体步骤包括拉丝、绞线、交联、脱气、挤铅、挤塑、添加填充层、绕包铠装和绕包PP纤维绳。通过上述方式,本发明一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,采用拉制工艺将铜杆拉制成异型单线,能够节约企业的生产成本,提高生产效率,采用预扭装置,避免了异型钢丝线在铠装时受到节距的影响,防止异型钢丝线进线时翻转,在所需敷设张力要求一致的情况下,采用双层扁钢丝铠装外径减小3%,弯曲半径也相应减小,方便海缆运输与敷设。
Description
技术领域
本发明属于电力电缆领域,具体涉及一种大功率光电复合直流海缆的生产方法。
背景技术
在近海风电资源日益枯竭、远海风电快速发展以及全球能源互联互通背景下,高压直流海缆以其传输功率大、损耗小、输电距离远及不需要考虑交流输电过程中存在于导体上的集肤效应及邻位效应等优点引起国内外大型海底电缆生产厂家广泛的关注。
目前海缆大多采用圆形单丝绞合,相比于异型单线阻水性能比较差,大截面的异型单线通常采用挤压成型,生产效率低、生产成本高,此外,国内海缆基本是采用单层或双层圆金属丝铠装,圆钢丝铠装后的外径较大。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,采用拉制工艺将铜杆拉制成异型单线,能够节约企业的生产成本,提高生产效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,具体步骤包括拉丝、绞线、交联、脱气、挤铅、挤塑、添加填充层、绕包铠装和绕包PP纤维绳:
所述拉丝步骤为将铜杆通过巨拉机上的n个异型拉丝模具后逐渐拉制成异型单线,所述异形拉丝模具个数n根据公式(1)取整求得,
其中S1为圆形铜杆截面面积,S2为异型单线截面面积;
所述交联步骤为通过三层共挤交联挤出机将导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层挤出包覆在所述导体上,从而制成绝缘线芯;
所述绕包铠装步骤为通过具备退扭切换功能的专用铠装机结合预扭防翻转装置在所述PE护套外使用扁钢丝进行铠装,需要实时调节所述扁钢丝节距和螺旋角度,监控和控制放线张力。
在本发明一个较佳实施例中,所述拉丝步骤中在靠近收线架一端增加稳定导轮。
在本发明一个较佳实施例中,所述绞线步骤中在每层绞好的导体外壁包覆阻水带和吸敷阻水粉。
在本发明一个较佳实施例中,所述脱气步骤中除气房的进风口设置在所述除气房下端,出风口设置在所述除气房上端。
在本发明一个较佳实施例中,所述挤铅步骤中挤铅机出口处装有冷却水管。
在本发明一个较佳实施例中,所述挤塑步骤中挤塑机出口处半成品线完全浸入冷却水中。
在本发明一个较佳实施例中,所述添加填充层步骤中填充层由PE管和光单元组成,所述光单元对称的安装在所述PE管之间,所述PE管直径大于所述光单元直径。
在本发明一个较佳实施例中,所述预扭防翻转装置由盘座和固定板组成,所述固定板以所述盘座圆心为中心阵列分布,所述固定板上通过两固定支架分别安装有排线轮和紧压轮,所述排线轮安装时具有倾斜角,所述盘座上位于所述固定板旁开设有进线口。
在本发明一个较佳实施例中,所述进线口位于所述固定板安装有所述排线轮和所述紧压轮的一侧。
在本发明一个较佳实施例中,所述绕包PP纤维绳步骤中所述铠装外绕包两层PP纤维绳,所述PP纤维绳的内层均涂覆有厚度为0.5mm的沥青。
本发明的有益效果是:本发明一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,采用拉制工艺将铜杆拉制成异型单线,能够节约企业的生产成本,提高生产效率,采用预扭装置避免了异型钢丝线在铠装时受到节距的影响,防止异型钢丝线进线时翻转,在所需敷设张力要求一致的情况下,采用双层扁钢丝铠装外径减小3%,弯曲半径也相应减小,方便海缆运输与敷设。
附图说明
图1为一种大功率光电复合直流海缆的生产方法生产的海缆的结构示意图。
图2为一种大功率光电复合直流海缆的生产方法预扭防翻转装置的立体图。
附图中各部件的标记如下:1、导体;2、导体屏蔽层;3、绝缘层;4、绝缘屏蔽层;5、阻水带;6、铅合金护套;7、PE护套;8、光单元;9、PE管;10、内衬层;11、铠装;12、PP纤维绳;13、盘座;14、固定板;15、固定支架;16、排线轮;17、紧压轮;18、进线口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2,本发明实施例包括:一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,具体步骤包括拉丝、绞线、交联、脱气、挤铅、挤塑、添加填充层、绕包铠装11和绕包PP纤维绳。
所述拉丝步骤为将铜杆通过巨拉机上的n个异型拉丝模具后逐渐拉制成异型单线,将圆形单丝拉制成所述异型单线能够节约企业的生产成本,提高生产效率。
在靠近收线架一端增加稳定导轮,所述稳定导轮用于防止所述异型单线收线时出现翻边问题。
所述异形拉丝模具个数n根据公式(1)取整求得,
其中S1为圆形铜杆截面面积,S2为异型单线截面面积。
所述绞线步骤为使用导体1绞合工艺通过框绞机将异型单线一层一层的绞合成到导体1,在每层绞好的所述导体1外壁包覆阻水带5和吸敷阻水粉。
所述交联步骤为通过三层共挤交联挤出机将导体屏蔽层2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4挤出包覆在所述导体1上,从而制成绝缘线芯,所述导体屏蔽层2、所述绝缘层3和所述绝缘屏蔽层4起到了承受电缆工作电压作用,通过对所述三层共挤交联挤出机设置合理的参数,确保可以长时间连续挤出,交联度和热收缩性能良好。
所述脱气步骤为将所述绝缘线芯送入脱气房进行脱气,所述除气房的进风口设置在所述除气房下端,出风口设置在所述除气房上端,使得热空气自下而上循环,从而保证脱气工艺,脱气温度控制在55~70℃之间,脱气周期至少一个月。
所述挤铅步骤为通过连续挤铅机在所述绝缘线芯上挤出一层铅合金护套6,所述铅合金护套6起到了海缆径向阻水效果,所述挤铅机出口处装有冷却水管,所述冷却水管用于快速冷却所述铅合金护套6,以保证得到高强度的所述铅合金护套6,在所述挤铅步骤前对脱气后的所述绝缘线芯进行绕包一层阻水带5。
所述挤塑步骤为在所述铅合金护套6外通过挤塑机挤出一层PE护套7,所述PE护套7起到保护所述铅合金护套6的目的,保持所述挤塑机出口处半成品线完全浸入冷却水中,可以防止所述PE护套7护套表面收缩起皱。
所述添加填充层步骤为在所述PE护套7外通过立式成缆机添加填充层,所述填充层由PE管9和光单元8组成,所述光单元8对称的安装在所述PE管9之间,从而使得所述光单元8可以得到保护,所述光单元8作为复合海缆的信号传输单元可以用来检测海缆运行情况,所述PE管9直径大于所述光单元8直径。
所述绕包铠装11步骤为通过具备退扭切换功能的专用铠装11机结合预扭防翻转装置在所述PE护套7外使用扁钢丝进行铠装11,采用双层所述扁钢丝进行铠装11使得外径减小3%,弯曲半径也相应减小,方便海缆运输与敷设。
在所述填充层和所述铠装11之间绕包一层内衬层10。
所述预扭防翻转装置用于实现所述扁钢丝在铠装11时受到节距的影响要预扭到一定的角度的目的,同时可以在所述扁钢丝铠装11过程中起到防翻转的作用。
所述预扭防翻转装置由盘座13和固定板14组成,所述固定板14以所述盘座13圆心为中心阵列分布,所述固定板14上通过两固定支架15分别安装有排线轮16和紧压轮17,所述排线轮16安装时具有倾斜角,当所述扁钢丝从所述进线口18进入所述排线轮16时受到一定的扭力扭转至一定的角度从而达到预扭的目的,同时所述扁钢丝还受到所述紧压轮17的紧压力,防止所述扁钢丝发生翻转。所述盘座13上位于所述固定板14旁开设有进线口18,所述进线口18位于所述固定板14安装有所述排线轮16和所述紧压轮17的一侧,所述进线口18个数根据每层所述异型单线根数设置,双层所述扁钢丝在绞合过程中,由于不能自由翻身,需要实时调节所述扁钢丝节距和螺旋角度,监控和控制放线张力,保证双层所述扁钢丝在绞合过程中外观圆整、平滑,防止所述扁钢丝绞合过程中“起灯笼”等现象发生。
所述绕包PP纤维绳11步骤为在所述铠装11外绕包两层PP纤维绳12,所述PP纤维绳12的内层均涂覆有沥青,所述沥青使得两层所述PP纤维绳12能够很好地黏结、不松散,所述绕包PP纤维绳步骤中涂覆的所述沥青厚度为0.5mm。
与现有技术相比,本发明一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,采用拉制工艺将铜杆拉制成异型单线,能够节约企业的生产成本,提高生产效率,采用预扭装置避免了异型钢丝线在铠装时受到节距的影响,防止异型钢丝线进线时翻转,在所需敷设张力要求一致的情况下,采用双层扁钢丝铠装外径减小3%,弯曲半径也相应减小,方便海缆运输与敷设。
在本发明的描述中,需要说明的是,部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件,其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规试验方法获知,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述拉丝步骤中在靠近收线架一端增加稳定导轮。
3.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述绞线步骤中在每层绞好的导体外壁包覆阻水带和吸敷阻水粉。
4.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述脱气步骤中除气房的进风口设置在所述除气房下端,出风口设置在所述除气房上端。
5.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述挤铅步骤中挤铅机出口处装有冷却水管。
6.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述挤塑步骤中挤塑机出口处半成品线完全浸入冷却水中。
7.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述添加填充层步骤中填充层由PE管和光单元组成,所述光单元对称的安装在所述PE管之间,所述PE管直径大于所述光单元直径。
8.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述预扭防翻转装置由盘座和固定板组成,所述固定板以所述盘座圆心为中心阵列分布,所述固定板上通过两固定支架分别安装有排线轮和紧压轮,所述排线轮安装时具有倾斜角,所述盘座上位于所述固定板旁开设有进线口。
9.根据权利要求8所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述进线口位于所述固定板安装有所述排线轮和所述紧压轮的一侧。
10.根据权利要求1所述的一种大功率光电复合直流海缆的生产方法,其特征在于:所述绕包PP纤维绳步骤中所述铠装外绕包两层PP纤维绳,所述PP纤维绳的内层均涂覆有厚度为0.5mm的沥青。
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