CN111697404B - 高压电缆锡纸接地引线冷连接法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压电缆锡纸接地引线冷连接法，包含依次实施的如下步骤：在连接点处剥除第一长度作业区域的高压电缆外护套，清理作业区铝护套外表面；绕作业区铝护套外表面紧密缠设锡纸层，在锡纸层外包裹铜编织带的一端后，将铜编织带绑扎固定于锡纸层外表面；以此使用用防水自粘带、绝缘自粘带和半导电带超出作业区两端的绕包覆盖全部作业区；用电缆接头防水盒包住全部半导电带后，用防水自粘带封住电缆接头防水盒两侧端口；向电缆接头防水盒内灌注防水绝缘树脂胶；将铜编织带的游离端与接地引线压接固定。本发明降低了施工人员的实施工艺要求，同时提高了施工安全性。
Description
技术领域
本发明属于高压电缆作业技术领域，具体涉及一种高压电缆锡纸接地引线冷连接法。
背景技术
在高压电缆敷设过程中，电缆接地系统的安装是高压电缆稳定运行的的关键环节。现有技术中，高压电缆的接地系统的安装中使用搪铅法将高压电缆的波纹管铝护套与铜丝接地线进行封铅连接，以保证高压电缆接地系统连接点的牢固可靠、电气性能稳定。
现有技术的缺陷在于：人工实施的搪铅法技术难度大，对环境要求高，对施工人员的技术水平要求较高，当施工人员缺乏经验时，搪铅工艺参差不齐，当出现空腔时内部容易积累潮气，影响耐腐和绝缘，当铜铝直接接触时，形成铜铝电阻，配合潮气形成原电池，造成电化学腐蚀，严重影响埋地高压电缆的运行稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种施工安全性高、电化学结构稳定、工艺要求低便于实施的高压电缆接地系统连接方法，降低施工人员的实施工艺要求，容易上手。
本发明提供的技术方案为一种高压电缆锡纸接地引线冷连接法，包含依次实施的如下步骤S100至步骤S800：
S100，在连接点处剥除第一长度作业区域的高压电缆外护套，清理所述作业区铝护套外表面；
S200，绕作业区所述铝护套外表面紧密缠设锡纸层，在所述锡纸层外包裹铜编织带的一端后，将铜编织带绑扎固定于所述锡纸层外表面；
S300，用防水自粘带超出所述作业区两端各第二长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S400，用绝缘自粘带超出所述作业区两端各第三长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S500，用半导电带超出所述作业区两端各第四长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S600，用电缆接头防水盒包住全部半导电带后，用防水自粘带封住电缆接头防水盒两侧端口；
S700，向所述电缆接头防水盒内灌注防水绝缘树脂胶；
S800，将所述铜编织带的游离端与接地引线压接固定。
优选的，所述第三长度大于等于第二长度。
优选的，所述第四长度大于第三长度。
在一些实施例中，在所述步骤S100中，清除填料层后，使用还原性水剂去除铝护套外表面的氧化层后，再使用中性吸水剂去除铝护套外表面水分。
在一些实施例中，在所述步骤S200中，所述锡纸层为连续多层缠绕的锡纸，锡纸厚度小于0.2mm。
优选的，所述锡纸为锡铅合金、锡铝合金或者四方晶系的纯锡。
优选的，在所述步骤S200中，使用锡纸包绕所述铝护套作业区时，每层锡纸外涂刷镓冷焊剂后再包绕下一层锡纸。
在一些实施例中，在所述步骤S800中，使用铜连接管连接所述铜编织带和接地引线。
在一些实施例中，在所述步骤S200中，用间隔设置的多个镀铜轧带将铜编织带绑扎固定于锡纸层外表面。
在一些实施例中，所述步骤S800在所述步骤S600或者所述步骤S700前实施，以便将压接固定形成的压接头置于所述电缆接头防水盒内，进而防止S700中灌注时在铜编织带处出现微隙造成进水。
本发明技术方案的有益效果包括不限于：工艺流程简单，工作周期端，相比搪铅法连接工作技术难度大大降低；冷连接不必动火，相比搪铅法在隧道内施工时需要额外供氧燃烧加热搪锡，更安全可靠，降低隧道内施工隐患；护套铝材与接地铜材接触面积大、利用锡纸进行铜铝过度，电气性能好，降低因铜铝直接接触电阻增大而出现故障隐患的可能性，防止发生高压击穿等故障；由于避免了搪锡工艺，不存在直径不固定的锡包，可以根据高压电缆的直径规格统一配置唯一直径规格的防水盒，实现标准化施工和备料，以及实现标准化的施工步骤和验收指标，进一步的实现精细化管理。
附图说明
图1为现有技术中高压线缆与接地引线连接剖面结构示意图；
图2为本发明实施例一中高压电缆锡纸接地引线冷连接法的方法流程图；
图3为本发明实施例一中高压电缆接地系统的电缆轴向剖面结构示意图；
图4为图3中A处剖面结构示意图；
图5为本发明实施例一中防水盒的结构示意图；
其中，1、防水盒，2、树脂，3、锡包，4、接地引线，5、铝护套，6、填料层，7、外护套，8、锡纸层，9、铜编织带，10、镀铜轧带，11、防水自粘带，12、绝缘自粘带，13、半导电带，14、压接头，15、接地线孔，16、电缆孔，17、防溢挡板。
具体实施方式
首先应当说明的是，如图1所示，现有技术的搪铅法连接高压线缆铝护套5与接地引线4的方法是：在铝护套5外搪镀铅锡合金层后，在铅锡合金层上焊接镀锡后的接地引线，然后进行包绕密封处理后套装防水盒1并在防水盒1中浇筑树脂2，至此连接工艺施工完毕。一些实施方式中为环保考虑可以为铅锡合金采用锡含量重量比大于98%的纯锡块。现有技术的问题主要是铝护套5外径较大，搪镀工艺要求形成围绕铝护套的完整牢固的锡环，该步骤需要高温加热，但是如果长时间高温，铝护套外表面容易形成氧化层使锡铝接合面出现空腔，如果加热时间不足，锡铝结合面不牢固，锡环容易脱落造成进水影响接地效果。在一些特殊情况下，锡环也会开裂脱落，为了防止锡环脱落，操作人员需要把锡环搪成苹果型或者梨形锡包3，这些锡包3的直径不规则，难以适配固定内径规格的防水盒，选用大内径防水盒会需要更多的树脂，使用小内径防水盒不能完全包裹锡包。为了获得更好的密封效果，在连接处剥除外护套7的长度平均在80公分左右，熟练的操作人员可以做到50公分。
本发明中，电缆如非特别说明，均为铠装高压电缆。高压电缆指用于传输1kv至1000kv之间的电力电缆，应用于电力的传输和分配，图1中一种示范性的铠装高压电缆由内到外的结构为：导体、绝缘层、内护套、铝护套5、填料层6和外护套7。
实施例一
如图2、3、4所示，本方法实施例中的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，用于将电缆铝护套在连接处接入接地系统，包括以下步骤S100至S800。
S100，绕电缆连接点处切除第一长度的外护套7，以该长度为作业区的，清理作业区内外护套7与铝护套5之间的填料层6以充分暴露铝护套的金属外表面。示范性的，本实施例中，所述第一长度为40cm。本发明其他实施例中，第一长度为大于30cm。
S200，绕作业区铝护套6外表面紧密缠设锡纸层8，在锡纸层8外包覆铜编织带9的一端，用间隔设置的多个镀铜轧带10将铜编织带9该端绑扎固定于锡纸层8外表面。示范的，本实施例中，锡纸层8为连续多层缠绕的锡纸，包绕层数大于等于3层，锡纸材料为重量比含量大于99%的四方晶系的纯锡，铜编织带规格为240平方毫米，镀铜轧带之间间隔10cm设置的设置4个。在一些实施例中，锡纸材质也可以为延展性好的锡铅合金或者锡铝合金。
作为示范的，图3具体提供了一种环形包覆铜编织带9的形式，该形式下，铜编织带9包绕铝护套5多圈，包绕方向与锡纸包绕方向相反。
S300，用防水自粘带11二分之一搭接的多层绕包覆盖作业区镀铜轧带10外并超出作业区两端各第二长度的覆盖外护套7。示范的，本实施例中，防水自粘带11绕包覆盖两层以上，第二长度为10cm，即，绕包总长60cm。
S400，用绝缘自粘带12二分之一搭接的多层绕包覆盖作业区防水自粘带11外并超出作业区两端各第三长度的覆盖外护套7。示范的，本实施例中，绝缘自粘带12绕包覆盖两层以上，第三长度为10cm，绕包总长60cm。
S500，用半导电带13二分之一搭接的多层绕包覆盖作业区绝缘自粘带12外并超出作业区两端各第四长度的覆盖外护套7。示范的，本实施例中，半导电带绕包覆盖一层以上，第四长度为15cm，绕包总长70cm。
S600，选用电缆接头防水盒为防水盒1，将其包住全部半导电带后，用防水自粘带封住电缆接头防水盒两侧端口，防止灌注树脂胶时溢出防水盒1外部。示范的，本实施例中，电缆接头防水盒为80cm以充分包住并超出半导电带覆盖的长70cm的区域，电缆接头防水盒为两个半圆盒，其盒体外径18cm，半圆盒两端防溢挡板17上用于卡装电缆的圆弧形成的电缆孔16内径12cm，可卡装外径小于24cm的电缆，其盒体上方有两个连通的注胶孔。
S700，电缆接头防水盒水平放置，向其注胶孔注满树脂2，树脂2选用防水绝缘树脂胶，静置一个时间段后，再次向其注胶孔注满防水绝缘树脂胶，然后盖上电缆接头防水盒的注胶孔封盖。示范的，本实施例中，静置时间段为15分钟。
S800，将铜编织带的游离端与铜接地线用连接管对接后压接固定，防水盒1外接地引线的裸漏金属部分外周绕包多层防水带。示范的，本实施例中，铜接地线规格为240平方毫米，绕包防水带为两层以上。本实施例中，由于需要将铜编织带的游离端与铜接地线用连接管对接后压接固定形成的压接头14置于防水盒内，因此需要在实施S600前进行压接，然后在电缆上卡装防水盒1并封闭两端后灌胶。在一些实施例中，为了优化防水盒1外接接地引线4一端引出线处的密封性，在防水盒1该端另设接地线孔15，一边形成灌胶时更好的密封，以及防止小股铜丝周围出现的微隙，避免造成进水。
特别的，如果压接头14位于防水盒1外部，应当用防水带绕包铜编织带9、压接头14和接地引线4的全部外露金属部分。
本实施例的工作原理是：采用冷连接法避免加热，铝材退氧化的外表面和锡材结合更容易。作为比较的，加热的铝件锡焊方法中，铝材极易氧化在表面覆盖着一层氧化铝薄膜，即使焊接前是、刮去这层薄膜，但由于焊接时烙铁的高温，使焊接面又迅速生成一层氧化膜，满意形成低电阻的接触面。
实施例二
本方法实施例中的高压电缆锡纸接地引线冷连接法与实施例一的区别在于，在步骤S100中，清除填料层后，使用还原性水剂去除铝护套外表面的氧化层后，再使用中性吸水剂去除铝护套外表面水分。示范的，本实施例中，还原性水剂为氢氧化钠和硝酸钠的水溶液，其中氢氧化钠浓度为40至80g/L，氢氧化钠和硝酸钠的重量比为1:2；中性吸水剂为无水酒精或者无水丙酮。
本实施例目的在于提供更好的铝锡接合面，以便高压电缆运行中发热时，铝锡接合面两侧异质材料更容易进行分子交换，产生冷焊效果。
实施例三
本方法实施例中的高压电缆锡纸接地引线冷连接法与实施例一的区别在于，在步骤S200中，锡纸在包绕作业区时，每层锡纸外涂刷镓冷焊剂，在步骤S700防水绝缘树脂胶的固化放热中，镓冷焊剂可以让多层锡纸固化为一体，增加强度，同时令锡铜接合面形成扩大的稳固的结构，这种锡-铜结构在施工完毕到形成永久的焊接结构之间的时间内，不会应为高压电缆的运行温度而劣化。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
Claims (10)
1.一种高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于，包含依次实施的如下步骤S100至步骤S800：
S100，在连接点处剥除第一长度的作业区内的高压电缆外护套，清理所述作业区铝护套外表面；
S200，绕作业区所述铝护套外表面紧密缠设锡纸层，在所述锡纸层外包裹铜编织带的一端后，将铜编织带绑扎固定于所述锡纸层外表面；
S300，用防水自粘带超出所述作业区两端各第二长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S400，用绝缘自粘带超出所述作业区两端各第三长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S500，用半导电带超出所述作业区两端各第四长度的绕包覆盖全部所述作业区；
S600，用电缆接头防水盒包住全部半导电带后，用防水自粘带封住电缆接头防水盒两侧端口；
S700，向所述电缆接头防水盒内灌注防水绝缘树脂胶；
S800，将所述铜编织带的游离端与接地引线压接固定。
2.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：所述第三长度大于等于第二长度。
3.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：所述第四长度大于第三长度。
4.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：在所述步骤S100中，清除填料层后，使用还原性水剂去除铝护套外表面的氧化层后，再使用中性吸水剂去除铝护套外表面水分。
5.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：在所述步骤S200中，所述锡纸层为连续多层缠绕的锡纸，锡纸厚度小于0.2mm。
6.根据权利要求5所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：所述锡纸为锡铅合金、锡铝合金或者四方晶系的纯锡。
7.根据权利要求5所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：在所述步骤S200中，使用锡纸包绕所述铝护套作业区时，每层锡纸外涂刷镓冷焊剂后再包绕下一层锡纸。
8.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：在所述步骤S800中，使用铜连接管连接所述铜编织带和接地引线。
9.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：在所述步骤S200中，用间隔设置的多个镀铜轧带将铜编织带绑扎固定于锡纸层外表面。
10.根据权利要求1所述的高压电缆锡纸接地引线冷连接法，其特征在于：所述步骤S800在所述步骤S600或者所述步骤S700前实施，以便，为防止S700中灌注时在铜编织带处出现微隙造成进水，而将压接固定形成的压接头置于所述电缆接头防水盒内。
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