CN112952516A - 一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，包括以下步骤：1）电缆开剥及预处理，2）导体焊接，3）半导体屏蔽恢复，4）模块法接头绝缘主体恢复，5）带材绕包，6）外观恢复。本发明摒弃原有冷热压接制式接头，采用与电缆本体相同材料模块化恢复导体、屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，实现了接头主绝缘与电缆主绝缘的一体化，使其不受热胀冷缩影响，防水性能好，电场和热场分布均匀稳定，电气性能优异，使用寿命持久，施工便利，受施工场地影响较小，施工速度快，适用于各类电缆安装，维护，电缆事故抢险等，从而降低基建成本。
Description
技术领域
本发明涉及电缆中间接头技术领域，特别是涉及一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法。
背景技术
10KV及以上的高压电缆系统，金属护套存在感应电压且随着电缆长度的增加而加大，叠加起来会危及人身安全，尤其在线路发生短路故障、雷电冲击或者操作过电压时，可能击穿外护套。此外，如果电缆屏蔽两端直接接地，则会产生很大的环流损耗，使电缆发热降低载流量，加速电缆热老化。因此，当高压电缆线路很长时，需要通过设置绝缘接头（接头两端电缆的金属护套及电缆绝缘屏蔽在电气上断开），配合交叉互联箱进行换位连接，实现交叉互联的接地方式，从而减少金属护套的感应电压，有效避免电缆发生短路故障时，感应过电压所造成的损害，减少护套的环流损耗，保证线路安全稳定运行。
今国内普遍使用的高压电缆附件是冷热压接制式接头，但是预制式附件为不同种材料组成的装配体，而不同材料界面处容易积聚空间电荷，使得局部场强畸变，甚至引发电树枝而击穿。另一方面，由于受到运行温度的影响，不同材料的热胀冷缩性能有差异，会导致材料界面处出现活动界面，易受潮气入侵加速接头裂化。而且橡胶绝缘件在长期的运行过程中受电场和热场作用，会由于弹性模量下降而松弛使得界面压力降低，以及橡胶绝缘件添加剂的析出，最终导致绝缘性能下降，存在安全隐患。此外，接头制作完成后必须固定不能进行挪动、转移等操作，否则会导致内部组件滑移或者错位，存在安全隐患，从工程预算角度来看，整体预制式接头的尺寸过大，需要在电缆沟或者电缆隧道中专门设置加宽段用于安置接头，大大增加了电缆线路的基建成本。电缆事故频发，为保护人民生命财产安全及事故快速恢复处理，处理恢复速度问题，也尤为重要。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法。
其解决的技术方案是：一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，包括以下步骤：
1）电缆开剥及预处理：按照图纸要求对电缆端部进行逐层开剥，开剥完成后依次套入屏蔽网层、绝缘铜壳和热缩管，然后对电缆进行表面预处理；
2）导体焊接：电缆导体采用导体焊接架对中后开始进行逐层焊接，并在每一层焊接完成后进行超声波探伤，无伤后，打磨直至等径恢复电缆导体；
3）半导体屏蔽恢复：首先在恢复好的电缆导体外侧半叠绕包预制两层可交联EVA半导电带，随后安装带加热功能的金属紧压模具，通过特定温度曲线，线性温度控制升温至90℃-180℃，并保持30min，使电缆本体与接头导体屏蔽层相互结合为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述金属紧压模具，对交联后的表面精细打磨；
4）模块法接头绝缘主体恢复：首先根据作业电缆参数规格，预先选择场外预制完成主绝缘层模块，然后将所述主绝缘层模块通过带有加热功能的夹具固定在待恢复电缆相应位置处，通过特定温度曲线，线性控制加热至90℃-180℃，并保持30min，使之与原有绝缘屏蔽层充分交联融为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述夹具；
5）带材绕包：在所述主绝缘层模块外侧半叠绕包一层半导电带，再将预先套在接头一侧的所述屏蔽网层均匀覆盖至主绝缘层模块表面，所述屏蔽网层与电缆原有的屏蔽层连接，最后绕上钢铠形成整体；
6）外观恢复：在所述钢铠外层半叠缠绕一层防水胶带，再将预先套好的所述热缩管覆盖并包裹整个作业面，加热缩紧之后检查破损及空泡，无缺陷后，最后在所述热缩管外层半叠缠绕防水胶带，完成整个电缆接头恢复。
优选的，所述步骤1）中的表面预处理包括如下步骤：
1.1）对电缆的表面清洗；
1.2）将主绝缘端口处理成喇叭状并去除毛刺；
1.3）对电缆连接端的加热校直；
1.4）对电缆绝缘层切削和对电缆绝缘层表面打磨。
优选的，所述主绝缘层模块与电缆原有主绝缘和屏蔽层的位置及厚度相一致。
优选的，所述主绝缘层模块的形状包括单层、双层长条形、半圆柱形、C形、1/4圆柱形、1/6圆柱形、1/8圆柱形或1/12圆柱形。
优选的，所述特定温度曲线参数包含根据各种材料预先设置好的升温速率、温升值、保温时间。
优选的，所述步骤2）中导体焊接采用浇筑焊接法，每一层的导体焊接点位置相互错开。
通过以上技术方案，本发明的有益效果为：本发明高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，摒弃原有冷热压接制式接头，采用与电缆本体相同材料模块化恢复导体、屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，不存在物理界面，实现了接头主绝缘与电缆主绝缘的一体化，使其不受热胀冷缩影响，防水性能好，电场和热场分布均匀稳定，电气性能优异，使用寿命持久，施工便利，受施工场地影响较小，施工速度快，接头制作完成后可以进行挪动、搬运和正常电缆放线，制作完成后的接头结构紧凑，尺寸小，占用空间小，可以满足在狭小工井内的布置，适用于各类电缆安装，维护，电缆事故抢险等，从而降低基建成本。
附图说明
图1为本发明的电缆接头示意图。
图中：1-电缆，2-主绝缘层模块，3-屏蔽网层，4-EVA半导电带，5-电缆导体。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的示例性的实施例。
一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，包括以下步骤：
1）电缆开剥及预处理：按照图纸要求对电缆1端部进行逐层开剥，开剥完成后依次套入屏蔽网层3、绝缘铜壳和热缩管，然后对电缆进行表面预处理；
其中，表面预处理包括如下步骤：
1.1）对电缆的表面清洗；
1.2）将主绝缘端口处理成喇叭状并去除毛刺；
1.3）对电缆连接端的加热校直；
1.4）对电缆绝缘层切削和对电缆绝缘层表面打磨。
2）导体焊接：电缆导体采用导体焊接架对中后开始进行逐层焊接，具体可采用浇筑焊接法，每一层的导体焊接点位置相互错开，并在每一层焊接完成后进行超声波探伤，避免焊接空洞，无伤后，用砂纸打磨直至等径恢复电缆导体，并用清洁纸进行清洁。
3）半导体屏蔽恢复：首先在恢复好的电缆导体5外侧半叠绕包预制两层可交联EVA半导电带4，随后安装带加热功能的金属紧压模具，通过特定温度曲线，特定温度曲线参数包含根据各种材料预先设置好的升温速率、温升值、保温时间。通过电脑端控制加热体线性温度升温至90℃-180℃，并保持30min，使电缆本体与接头导体屏蔽层相互结合为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述金属紧压模具，对交联后的表面精细打磨；
4）模块法接头绝缘主体恢复：首先根据作业电缆参数规格，预先选择场外预制完成主绝缘层模块2，主绝缘层模块与电缆原有主绝缘和屏蔽层的位置及厚度相一致。在具体预制过程中，选用与原电缆参数规格相同的材料预制，根据原电缆规格，将预制好的绝缘材料使用带溢料孔的加热模具，设定特定的温度曲线，电脑控制线性加热至90℃-180℃，保持30min，自然冷却后拆模成型。绝缘模块有各种规格，包含但不仅限于单层或双层长条形、半圆柱形、C形、1/4圆柱形、1/6圆柱形、1/8圆柱形、1/12圆柱形等各类形状。
前提步骤施工结束后，将所述主绝缘层模块通过带有加热功能的夹具固定在待恢复电缆相应位置处，通过特定温度曲线，线性控制加热至90℃-180℃，并保持30min，使之与原有绝缘屏蔽层充分交联融为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述夹具，使用高目砂纸精细打磨修型，使之与原有绝缘层等径。
5）带材绕包：在所述主绝缘层模块外侧半叠绕包一层半导电带，具体可为半导电尼龙带，再将预先套在接头一侧的所述屏蔽网层均匀覆盖至主绝缘层模块表面，所述屏蔽网层与电缆原有的屏蔽层连接，最后绕上钢铠形成整体；
6）外观恢复：在所述钢铠外层半叠缠绕一层防水胶带，再将预先套好的所述热缩管覆盖并包裹整个作业面，加热缩紧之后检查破损及空泡，无缺陷后，最后在所述热缩管外层半叠缠绕防水胶带，完成整个电缆接头恢复。
下面为采用本发明本发明高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法的施工时间对比以及电缆试验参数对比表：
表1：施工时间对比（以10KV系列电缆施工时间为例）
| 传统压接 | 普通熔接 | 模块化熔接 | |
| 导体 | ---- | 60分钟 | 30分钟 |
| 导体外侧半导体 | ＞60分钟 | ＞60分钟 | ＜30分钟 |
| 主绝缘 | ＞3小时 | ＞3小时 | ＜40分钟 |
| 主绝缘外侧半导体 | ＞60分钟 | ＞60分钟 | ＜30分钟 |
| 屏蔽层及钢铠 | ＞1小时 | ＞40分钟 | ＜30分钟 |
| 外护套及防水处理 | ＞1小时 | ＞40分钟 | ＜30分钟 |
表2：恢复试验参数表（以10KV系列电缆为例）
| 5min工频耐压（干态） | 39kV不闪络、不击穿 |
| 1min工频耐压（湿态） | 35kV不闪络、不击穿 |
| 局部放电试验（室温） | 15kV≤10PC |
| 局部放电试验（高温） | 导体温度在90-100℃时，15kV≤10PC |
由此可见，通过采用本发明高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，摒弃原有冷热压接制式接头，采用与电缆本体相同材料模块化恢复导体、屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，不存在物理界面，实现了接头主绝缘与电缆主绝缘的一体化，使其不受热胀冷缩影响，防水性能好，电场和热场分布均匀稳定，电气性能优异，使用寿命持久，施工便利，受施工场地影响较小，施工速度快，接头制作完成后可以进行挪动、搬运和正常电缆放线，制作完成后的接头结构紧凑，尺寸小，占用空间小，可以满足在狭小工井内的布置，适用于各类电缆安装，维护，电缆事故抢险等，从而降低基建成本。
以上是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）电缆开剥及预处理：按照图纸要求对电缆端部进行逐层开剥，开剥完成后依次套入屏蔽网层、绝缘铜壳和热缩管，然后对电缆进行表面预处理；
2）导体焊接：电缆导体采用导体焊接架对中后开始进行逐层焊接，并在每一层焊接完成后进行超声波探伤，无伤后，打磨直至等径恢复电缆导体；
3）半导体屏蔽恢复：首先在恢复好的电缆导体外侧半叠绕包预制两层可交联EVA半导电带，随后安装带加热功能的金属紧压模具，通过特定温度曲线，线性温度控制升温至90℃-180℃，并保持30min，使电缆本体与接头导体屏蔽层相互结合为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述金属紧压模具，对交联后的表面精细打磨；
4）模块法接头绝缘主体恢复：首先根据作业电缆参数规格，预先选择场外预制完成主绝缘层模块，然后将所述主绝缘层模块通过带有加热功能的夹具固定在待恢复电缆相应位置处，通过特定温度曲线，线性控制加热至90℃-180℃，并保持30min，使之与原有绝缘屏蔽层充分交联融为一体，待自然冷却至室温后，拆除所述夹具；
5）带材绕包：在所述主绝缘层模块外侧半叠绕包一层半导电带，再将预先套在接头一侧的所述屏蔽网层均匀覆盖至主绝缘层模块表面，所述屏蔽网层与电缆原有的屏蔽层连接，最后绕上钢铠形成整体；
6）外观恢复：在所述钢铠外层半叠缠绕一层防水胶带，再将预先套好的所述热缩管覆盖并包裹整个作业面，加热缩紧之后检查破损及空泡，无缺陷后，最后在所述热缩管外层半叠缠绕防水胶带，完成整个电缆接头恢复。
2.根据权利要求1所述的高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：所述步骤1）中的表面预处理包括如下步骤：
1.1）对电缆的表面清洗；
1.2）将主绝缘端口处理成喇叭状并去除毛刺；
1.3）对电缆连接端的加热校直；
1.4）对电缆绝缘层切削和对电缆绝缘层表面打磨。
3.根据权利要求1所述的高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：所述主绝缘层模块与电缆原有主绝缘和屏蔽层的位置及厚度相一致。
4.根据权利要求3所述的高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：所述主绝缘层模块的形状包括单层、双层长条形、半圆柱形、C形、1/4圆柱形、1/6圆柱形、1/8圆柱形或1/12圆柱形。
5.根据权利要求1-4所述的高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：所述特定温度曲线参数包含根据各种材料预先设置好的升温速率、温升值、保温时间。
6.根据权利要求5所述的高压交联聚乙烯绝缘电缆接头模块化恢复方法，其特征在于：所述步骤2）中导体焊接采用浇筑焊接法，每一层的导体焊接点位置相互错开。
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