CN112697551A - 一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制作电缆主绝缘‑应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，包括如下步骤：步骤一：制作电缆模型；电缆模型是一根连接着终端的配电电缆，剥离电缆的外护套、钢铠和内护层，并给电缆安装好冷缩绝缘管；步骤二：分别剥离电缆的铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层，露出缆芯；步骤三：制作一个宽度和深度均为1.5‑2.5mm、长度为29.5‑30mm的刀痕；刀痕在距外半导电层断口处轴向距离为9‑11mm的主绝缘层上；刀痕与电缆横截面夹角为1.5‑2.5°。贴近真实模拟电缆制造安装工艺的基础上，在模型中制作与实际相符合的刀痕缺陷，使得在检测电缆刀痕缺陷对电缆局部放电的影响中，令检测结果更加准确，具有重要的工程意义。
Description
技术领域
本发明涉及电缆附件试验领域，更具体地，涉及一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法。
背景技术
随着城市化进程的加快，交联聚乙烯电缆现已基本代替架空线路，在城市输配电电网中得到广泛的应用。电缆缺陷的形成是由于电缆一般被安装在较为恶劣的环境中，如排管、隧道内、电缆沟中或直埋在地下，还有错误安装工艺导致的缺陷。其中电缆终端附近常常出现尖端，如外半导电层断口、主绝缘、缆芯表面的毛刺和气隙，导致电场相对集中，继而发生故障。据调查显示，XLPE配电电缆附件的附近是故障易发点，故障率占比达70％。电缆绝缘故障可能会在较高运行电压下发生局部放电，进一步加剧劣化，电缆的局部放电检测量与其绝缘状况密切相关，因此分析交联聚乙烯电缆局部放电的发展过程及其放电特征具有重要的科学研究和工程价值。
在电缆安装过程中，工人操作的不规范易对电缆外半导电层、主绝缘表面造成不同类型的缺陷。配电电缆终端处常见的安装缺陷主要有刀痕、金属颗粒污秽、应力锥安装错位、外半导电层毛刺。对于35kV以下中压等级的电缆，外半导电料的使用未作明确规定。对于普遍使用易剥离型外半导电料的配电电缆，工人安装终端时常使用旋切型剥皮刀来剥离配电电缆主绝缘层和外半导电层，由于进刀和退刀操作的不规范，或由于刀刃磨损，会导致电缆主绝缘表面产生沿旋切方向的刀痕，即主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷。
公开号为“CN103926512B”，公开日为2016年8月17日的中国专利文件公开了一种模拟交联聚乙烯绝缘电缆局部放电的方法和模拟检测平台，模拟电缆的五种典型故障，显著提高XLPE电缆局部放电故障的识别能力。本发明具有操作简单、提高XLPE电缆局部放电故障识别能力、适应范围广、安全可靠的特点。
在上述的方案中，只公开了通过人为的方法在电缆中制作刀痕缺陷，但却缺少具体的方法，缺乏一种制模拟电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷行之有效的方法导致了最终模拟检测的结果难以接近实际使用情况。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中缺乏制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的问题，提供一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，真实模拟电缆刀痕缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，包括如下步骤：
步骤一：制作电缆模型；所述电缆模型是一根连接着终端的配电电缆，剥离电缆的外护套、钢铠和内护层，并给电缆安装好冷缩绝缘管；外护套、钢铠和内护层是电缆最外层的保护电缆的结构，在实际进行电缆安装终端或电缆附件的时候，需要去除。令模型符合实际情况。其中，安装冷缩绝缘管也是安装的必须工艺，也是为了令模型符合实际情况。
步骤二：依次在电缆的不同位置剥离铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层，从而令电缆上依次露出铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层和缆芯；电缆剥离步骤一中所涉及的结构之后，电缆剩下的结构从径向来看，就是铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层和缆芯。依次在电缆的不同位置剥离铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层，剥离铜屏蔽层那段会露出外半导电层，剥离外半导电层的那段会露出主绝缘层，剥离主绝缘层的那段会露出缆芯，最终令模型的剥离情况与实际使用情况一致。
步骤三：制作一个宽度和深度均为1.5-2.5mm、长度为29.5-30mm的刀痕；所述刀痕在距外半导电层断口处轴向距离为9-11mm的主绝缘层上；所述刀痕与电缆横截面夹角为1.5-2.5°。根据电缆被旋切型剥皮刀剥切后形成主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的情况，在电缆模型中对该刀痕进行模拟，从而令该模型真实模拟了电缆制造安装过程中产生的刀痕缺陷。
优选的，所述缆芯表面和主绝缘层表面均保持光滑。可以采用绝缘砂纸打磨令其保持光滑，保持光滑的作用是防止缆芯表面和主绝缘层形成尖端、毛刺，导致电场畸变引发局部放电。
优选的，所述主绝缘层剥离后用清洁纸往外半导电层方向清洗主绝缘层表面，并待其干净后在表面均匀涂抹硅脂。进一步清洁主绝缘层的表面，令主绝缘层的表面更加光滑。硅脂具有优异的耐高温、耐老化、耐臭氧、疏水性能，同时具有绝佳的防水、防湿气和真空密封性能，能防止灰尘、污染物进入到密封部位。
优选的，在剥离所述外半导电层前，在所述外半导电层安装定位胶带，令刀痕切割位置的末端与定位胶带齐平。这样能在保证切割尺寸符合要求的前提下，使易剥离型外半导电层断口处贴合紧密，防止形成外半导电层气隙。
优选的，所述外半导电层和主绝缘层的末端均设置有倒角。这样是为了防止处理不当形成断口台阶缺陷，台阶会导致终端安装后在外半导电层末端断口形成气隙。
优选的，所述铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层、缆芯的露出长度分别为10mm、20mm、170mm、40mm。这样的设计是为了在贴近真实电缆结构的基础上保持美观，且更方便找到相应层。
优选的，所述刀痕在距离外半导电层断口处的轴向距离为10mm的绝缘层上。即该缺陷位于应力锥曲段的下方，此时电场畸变较大，在局部放电试验中能产生可被明显识别到的局部放电，便于观察。
优选的，所述刀痕与所述电缆横截面的夹角为2°。使用旋切型剥皮刀来剥离配电电缆主绝缘层和外半导电层时，由于进刀和退刀操作的不规范、刀刃磨损，会导致电缆主绝缘表面产生沿旋切方向的刀痕，通常旋切方向约为2°。
优选的，所述刀痕的截面为三角形，其最大宽度和深度均为2mm。所述刀痕长度约29.8mm。此时刀痕截面与旋切型剥皮刀的刀刃截面近似，且便于观察局部放电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：贴近真实模拟电缆制造安装工艺的基础上，在模型中制作与实际相符合主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷，使得在检测电缆刀痕缺陷对电缆局部放电的影响中，令检测结果更加准确，具有重要的工程意义。
附图说明
图1是本发明的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法的流程图；
图2是本发明的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法的模型剥切剖面图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例
如图1-2所示为一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法的实施例，包括如下步骤：
步骤一：制作电缆模型；电缆模型是一根连接着终端的配电电缆7，剥离电缆7的外护套、钢铠和内护层，并给电缆7安装好冷缩绝缘管1；外护套、钢铠和内护层是电缆最外层的保护电缆的结构，在实际进行电缆安装终端或电缆附件的时候，需要去除。令模型符合实际情况。其中，安装冷缩绝缘管1也是安装的必须工艺，也是为了令模型符合实际情况。
步骤二：分别剥离电缆7的铜屏蔽层2、外半导电层3、主绝缘层4，露出缆芯5；电缆剥离步骤一中所涉及的结构之后，电缆剩下的结构从径向来看，就是铜屏蔽层2、外半导电层3、主绝缘层4和缆芯5。依次在电缆的不同位置剥离铜屏蔽层2、外半导电层3、主绝缘层4，剥离铜屏蔽层2的那段会露出外半导电层3，剥离外半导电层3的那段会露出主绝缘层4，剥离主绝缘层4的那段会露出缆芯，即该电缆从轴向看呈阶梯机构，最终令模型的剥离情况与实际使用情况一致。
步骤三：制作一个宽度和深度均为1.5-2.5mm、长度为29.5-30mm的刀痕6；刀痕6在距外半导电层3断口301处轴向距离为9-11mm的主绝缘层4上；刀痕6与电缆横截面夹角为1.5-2.5°。根据电缆被旋切型剥皮刀剥切后形成主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的情况，在电缆模型中对该刀痕进行模拟，从而令该模型真实模拟了电缆制造安装过程中产生的刀痕缺陷。
在其中给一个实施例中，缆芯5表面和主绝缘层4表面均保持光滑。可以采用绝缘砂纸打磨令其保持光滑，保持光滑的作用是防止缆芯5表面和主绝缘层4形成尖端、毛刺，导致电场畸变引发局部放电。
在其中给一个实施例中，主绝缘层4剥离后用清洁纸往外半导电层3方向清洗主绝缘层4表面，并待其干净后在表面均匀涂抹硅脂。进一步清洁主绝缘层4的表面，令主绝缘层4的表面更加光滑。硅脂具有优异的耐高温、耐老化、耐臭氧、疏水性能，同时具有绝佳的防水、防湿气和真空密封性能，能防止灰尘、污染物进入到密封部位。
在其中给一个实施例中，在剥离外半导电层3前，在外半导电层3安装定位胶带，令刀痕6切割位置的末端与定位胶带齐平。这样能在保证切割尺寸符合要求的前提下，使易剥离型外半导电层3断口处贴合紧密，防止形成外半导电层3气隙。
在其中给一个实施例中，外半导电层3和主绝缘层4的末端均设置有倒角。这样是为了防止处理不当形成断口台阶缺陷，台阶会导致终端安装后在外半导电层3末端断口形成气隙。
在其中给一个实施例中，铜屏蔽层2、外半导电层3、主绝缘层4、缆芯5的露出长度分别为10mm、20mm、170mm、40mm。这样的设计是为了在贴近真实电缆结构的基础上保持美观，且更方便找到相应层。
在其中给一个实施例中，刀痕6在距离外半导电层3断口处的轴向距离为10mm的绝缘层上。即该缺陷位于应力锥曲段的下方，此时电场畸变较大，在局部放电试验中能产生可被明显识别到的局部放电，便于观察。
在其中给一个实施例中，刀痕6与电缆横截面的夹角为2°。使用旋切型剥皮刀来剥离配电电缆主绝缘层4和外半导电层3时，由于进刀和退刀操作的不规范、刀刃磨损，会导致电缆主绝缘表面产生沿旋切方向的刀痕6，通常旋切方向约为2°。
在其中给一个实施例中，刀痕6的截面为三角形，其最大宽度和深度均为2mm。刀痕6长度约29.8mm。此时刀痕6截面与旋切型剥皮刀的刀刃截面近似，且便于观察局部放电。
本发明的工作原理或工作流程：步骤一和步骤二模拟了电缆在实际中被剥切、安装XLPE配电电缆终端的情况，步骤三中则根据电缆被旋切型剥皮刀剥切后形成主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的情况，在电缆模型中对该道行进行模拟，从而令该模型真实模拟了电缆制造安装过程中产生的刀痕缺陷。
本实施例的有益效果：贴近真实模拟电缆制造安装工艺的基础上，在模型中制作与实际相符合主绝缘-应力锥沿面切向刀痕6缺陷，使得在检测电缆刀痕6缺陷对电缆局部放电的影响中，令检测结果更加准确，具有重要的工程意义。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：制作电缆模型；所述电缆模型是一根连接着终端的配电电缆(7)，剥离电缆(7)的外护套、钢铠和内护层，并给电缆(7)安装好冷缩绝缘管(1)；
步骤二：依次在电缆(7)的不同位置剥离铜屏蔽层(2)、外半导电层(3)、主绝缘层(4)，从而令电缆上依次露出铜屏蔽层(2)、外半导电层(3)、主绝缘层(4)和缆芯(5)；
步骤三：制作一个宽度和深度均为1.5-2.5mm、长度为29.5-30mm的刀痕(6)；所述刀痕(6)在距外半导电层(3)断口(301)处轴向距离为9-11mm的主绝缘层(4)上；所述刀痕(6)与电缆横截面夹角为1.5-2.5°。
2.根据权利要求1所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述缆芯(5)表面和主绝缘层(4)表面均保持光滑。
3.根据权利要求2所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述主绝缘层(4)剥离后用清洁纸往外半导电层(3)方向清洗主绝缘层(4)表面，并待其干净后在表面均匀涂抹硅脂。
4.根据权利要求1所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，在剥离所述外半导电层(3)前，在所述外半导电层(3)安装定位胶带，令刀痕切割位置的末端与定位胶带齐平。
5.根据权利要求1所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述外半导电层(3)和主绝缘层(4)的末端均设置有倒角。
6.根据权利要求1所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述铜屏蔽层(2)、外半导电层(3)、主绝缘层(4)、缆芯(5)的露出长度分别为10mm、20mm、170mm、40mm。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述刀痕(6)在距离外半导电层(3)断口处的轴向距离为10mm的绝缘层(4)上。
8.根据权利要求7所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述刀痕(6)与所述电缆横截面的夹角为2°。
9.根据权利要求8所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述刀痕(6)的截面为三角形，其最大宽度和深度均为2mm。
10.根据权利要求9所述的一种制作电缆主绝缘-应力锥沿面切向刀痕缺陷的方法，其特征在于，所述刀痕(6)长度约29.8mm。
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