CN113363891B - 一种电缆抢修快速接头的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电缆抢修快速接头的制作方法，包括如下步骤：步骤1：电缆按尺寸剥切，露出电缆线芯和电缆绝缘层；步骤2：将电缆线芯与金具进行连接，放在模具中，注入原材料，生成内屏蔽层；金具与事故电缆连接一端，内壁设置有凹槽，用于放置嵌件，步骤3：将应力锥套在电缆外半导电层上，一起放在模具中，注入原材料，生成绝缘层；步骤4：将含绝缘层的电缆放在模具中，注入原材料，生成外屏蔽层；步骤5：将事故电缆，按尺寸剪切后分相剥切，与电缆抢修快速接头分相连接，再恢复电缆各层结构即可。采用本发明的电缆抢修快速接头，无需新增或拉拽电缆，可在原有电缆事故位置进行恢复，施工时间短，成本低，电场分布均匀，安全可靠。

Description

一种电缆抢修快速接头的制作方法
技术领域
本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种连接器的制作方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，社会的不断进步，现阶段人民的生活已经离不开电。在输配电系统中，安全性更高、占地面积更小的电缆输配电成为城市供电的首选。
根据供电部门统计，电缆输配电系统中，事故率最高、突发故障最多的为电缆连接处故障。电缆连接一般采用电缆附件来实现，电缆附件制作周期较长、对电缆尺寸有严格要求，在电缆连接处出现故障时，一般需要先截掉事故受损电缆，然后拖动或者新加一条电缆，再使用电缆附件恢复连接。在采用电缆附件恢复电缆连接的过程中，耗费的材料多、恢复时间长(一般约8小时)、资金消耗大(约5万元/个)，停电造成的损失更是不可估量。
有鉴于此，是否可以设计一种电缆抢修快速接头，在不用拖动或新加电缆的前提下，快速恢复电缆连接，同时安全可靠，就显得非常有意义。
发明内容
为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种电缆抢修快速接头的制作方法，包括如下步骤：
步骤1：电缆按尺寸剥切，露出电缆线芯和电缆绝缘层；
步骤2：将电缆线芯与金具进行连接，放在模具中，注入原材料，生成内屏蔽层，修掉毛边、合模缝；金具与事故电缆连接一端，内壁设置有凹槽，用于放置嵌件，
步骤3：将应力锥套在电缆外半导电层上，一起放在模具中，注入原材料，生成绝缘层，修掉毛边、合模缝；
步骤4：将含绝缘层的电缆放在模具中，注入原材料，生成外屏蔽层，修掉毛边、合模缝；
步骤5：将事故电缆按尺寸剪切后分相剥切，与电缆抢修快速接头分相连接，再恢复电缆各层结构；电缆抢修快速接头两端对称，分别连接事故电缆的两端。
作为本发明的进一步改进，所述电缆为单芯软电缆，电缆截面积与实际连接电缆匹配或略大，电缆电压等级为1～35kV。
作为本发明的进一步改进，所述电缆剥切时，电缆外半导电层的端部做45°倒角，电缆绝缘层的端部不用倒角。
作为本发明的进一步改进，所述电缆线芯与金具的连接，采用液压钳压接或螺栓压紧的方式；采用液压钳压接时，金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准；采用螺栓压紧的方式，不仅金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准，而且短路热稳定、短路动稳定、额定电流下温升、老化性能均不得低于GB/T 12706-2020的标准。
作为本发明的进一步改进，金具为圆柱形结构，两端往里有沉孔，与电缆线芯连接一端，若为液压钳压接，则为光滑圆筒状；若为螺栓压接的方式，则内壁设置防滑槽，表面设置螺丝安装孔。
作为本发明的进一步改进，嵌件为弹簧触指或表带触指，材料为铍青铜或铬锆铜，维氏硬度为HV140-430，表面处理采用镀银，镀层厚度为5-15um，机械寿命不得低于10000次。
作为本发明的进一步改进，生产内屏蔽层的原材料，为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA40-50，内屏蔽层的厚度，为1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜。
作为本发明的进一步改进，应力锥为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA35-55，表面做去尖角处理，应力锥的内径要比电缆外半导电层小；将应力锥进行预扩张，在电缆外半导电层上做定位标识，收缩时对准定位标识，快速准确的将应力锥收缩在预定位置，应力锥的厚度为2-5mm，应力锥需要扩张，其材料的弹性性能有如下要求：拉伸强度大于6Mpa，定伸永久变形小于10％，撕裂强度大于18kN/m。
作为本发明的进一步改进，生产绝缘层的原材料，为能与电缆绝缘层进行有效交联的材料，绝缘层的原材料，体积电阻率要高于1013Ω·cm，耐压强度要大于23kV/mm，介质损耗要低于10-3，邵氏硬度为HA40-55，绝缘层的外型，为带台阶圆柱形结构。
作为本发明的进一步改进，生产外屏蔽层的原材料，为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA50-60，外屏蔽层的厚度为1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜，外壳表面设有螺纹。
本发明的有益效果是：
通过采用本发明的电缆抢修快速接头，可以快速恢复电缆最重要的内三层结构(线芯、绝缘层、半导电层)，外部铜屏蔽层、防水层、铠装层由于恢复技术难度低，采用常规方法即可快速恢复。
采用本发明的电缆抢修快速接头，无需新增或拉拽电缆，可在原有电缆事故位置进行恢复，施工时间短，成本低，电场分布均匀，安全可靠，具有很高的实用推广价值。
附图说明
图1：本发明一种电缆抢修快速接头剖视图；
图2：图1右侧放大图；
图3：图2中部件7和部件8的放大图；
图4：本发明一种电缆抢修快速接头爆炸图；
图5：图4右侧放大图；
图6：图5左侧放大图；
图7：图5右侧放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参看附图1，一种电缆抢修快速接头，包含电缆线芯1、电缆绝缘层2、电缆外半导电层3、应力锥4、绝缘层5、内屏蔽层6、金具7、嵌件8、外屏蔽层9、外壳10。
工厂预制部分：电缆按尺寸剥切，露出电缆线芯1和电缆绝缘层2。电缆包括电缆线芯1、电缆绝缘层2和电缆外半导电层3。将电缆线芯1与金具7进行连接，放在模具中，注入原材料，生成内屏蔽层6，修掉毛边、合模缝。将应力锥4套在电缆外半导电层3上，一起放在模具中，注入原材料，生成绝缘层5，修掉毛边、合模缝。将含绝缘层5的电缆放在模具中，注入原材料，生成外屏蔽层9，修掉毛边、合模缝。将外壳10套在外屏蔽层9上固定，并用恒力弹簧和铜编织地线恢复电缆铜屏蔽层的连接。
其中，电缆为单芯软电缆，电缆截面积与实际连接电缆匹配或略大，电缆电压等级为1～35kV，电缆绝缘层2可选用乙丙橡胶或硅橡胶，电缆线芯1和电缆外半导电层3的材料采用常规材料即可。
电缆剥切时，电缆外半导电层3的端部要做45°倒角，电缆绝缘层2的端部不用倒角。如剥切时有划伤电缆绝缘层2的表面，或露出电缆绝缘层2的表面有其他物质附着，可以采用400-600#砂纸打磨的方式进行修补。
电缆线芯1与金具7的连接，可以采用液压钳压接或螺栓压紧的方式。采用液压钳压接时，金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准；采用螺栓压紧的方式，不仅金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准，而且短路热稳定、短路动稳定、额定电流下温升、老化性能均不得低于GB/T 12706-2020的标准。GB/T 14315和GB/T 12706标准更新后，电缆线芯1与金具7的连接要求按新标准执行。
金具7为圆柱形结构，两端往里有沉孔。与电缆线芯1连接一端，若为液压钳压接，则为光滑圆筒状；若为螺栓压接的方式，则内壁要设置防滑槽，表面要设置螺丝安装孔。
金具7材料为电缆线芯1常用材料，即铜或铝。加工时表面去毛刺尖角，镀银或锡。
金具7与事故电缆连接一端，内壁设置有凹槽，用于放置嵌件8。嵌件8优选弹簧触指或表带触指，材料优选铍青铜或铬锆铜，维氏硬度为HV140-430，表面处理采用镀银，镀层厚度为5-15um，机械寿命不得低于10000次。
生产内屏蔽层6的原材料，为半导电材料，优选导电硅橡胶或导电乙丙橡胶，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA40-50。
内屏蔽层6的厚度，优选1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜。
内屏蔽层6为保证运行时屏蔽效果良好，无放电现象，表面要做去尖角处理，即要采用修边、打磨等方式，将外表面的毛边、合模缝等凸起部分修平。
应力锥4为半导电材料，优选导电硅橡胶或导电乙丙橡胶，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA35-55，表面也要做去尖角处理。
为保证应力锥4与电缆外半导电层3有紧密接触，应力锥4的内径要比电缆外半导电层3小；为便于快速、准确的将应力锥4套在电缆外半导电层3上，可以将应力锥4进行预扩张，在电缆外半导电层3上做定位标识，收缩时对准定位标识，即可快速准确的将应力锥4收缩在预定位置。
应力锥4的厚度，优选2-5mm。由于应力锥4需要扩张，其材料的弹性性能有如下要求：拉伸强度大于6Mpa，定伸永久变形小于10％，撕裂强度大于18KN/m。
生产绝缘层5的原材料，为绝缘材料，优选能与电缆绝缘层2进行有效交联的材料，如电缆绝缘层2为乙丙橡胶，则绝缘层5也采用乙丙橡胶；如电缆绝缘层2采用硅橡胶，则绝缘层5也采用硅橡胶。绝缘层5的原材料，体积电阻率要高于1013Ω·cm，耐压强度要大于23kV/mm，介质损耗要低于10-3，邵氏硬度为HA40-55。
为使电缆抢修快速接头内部电厂均匀分布，绝缘层5表面应平整，不能有毛刺尖角，因此也要对绝缘层5表面做去尖角处理。
绝缘层5的厚度，根据适用电压等级进行确定，如10kV电缆优选8-11mm。
绝缘层5的外型，为带台阶圆柱形结构，台阶便于安装时受力锁紧。
生产外屏蔽层9的原材料，为半导电材料，优选导电硅橡胶或导电乙丙橡胶，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA50-60。对于电压等级较低或要求不高的场合，外屏蔽层9可以采用导电油墨喷涂。
外屏蔽层9的厚度，优选1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜。
外壳10的材料优选物理性能稳定、密度小、导电性好的材质，如铝合金、碳纤维。
外壳10表面设有螺纹，以便于事故电缆连接。
电缆抢修快速接头两端对称，分别连接事故电缆的两端。
电缆抢修快速接头的总长度，设为两种标准长度，为1.5m和3m，分别用于一般事故和严重事故。
现场抢修部分：将事故部分电缆，按尺寸剪切，然后分相剥切，套入与电缆抢修快速接头配合的锥头和金具，与电缆抢修快速接头分相连接，再恢复电缆各层结构即可。
事故电缆与电缆抢修快速接头的固定连接，由外壳实现。外壳一端固定在外屏蔽层9上，另一端套在事故电缆上，带动配合的锥头和金具，一起与电缆抢修快速接头连接锁紧，同时实现防水。
通过采用本发明的电缆抢修快速接头，可以快速恢复电缆最重要的内三层结构(线芯、绝缘层、半导电层)，内三层结构由于是工厂预制成型，且采用的材料(绝缘层、半导电层)可以与电缆进行有效交联，可以消除界面间隙，避免爬电、局部放电，因此其性能比传统电缆附件要更可靠。本发明的电缆抢修快速接头，通过电场仿真软件可以优化设计，使电场均匀分布，通过工艺控制和性能测试可以有效控制电缆抢修快速接头的质量，避免因抢修部件性能瑕疵导致抢修二次事故的发生。外部铜屏蔽层、防水层、铠装层由于恢复技术难度低，采用常规方法即可快速恢复。
采用本发明的电缆抢修快速接头，无需新增或拉拽电缆，即可在原有电缆事故位置进行恢复，施工时间短，成本低，电场分布均匀，安全可靠，具有很高的实用推广价值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：第一电缆按尺寸剥切，露出电缆线芯（1）和电缆绝缘层（2）；
步骤2：将电缆线芯（1）与金具（7）进行连接，放在模具中，注入原材料，生成内屏蔽层（6），修掉毛边、合模缝；金具（7）与事故电缆连接一端，内壁设置有凹槽，用于放置嵌件（8），
步骤3：将应力锥（4）套在第一电缆的外半导电层（3）上，一起放在模具中，注入原材料，生成绝缘层（5），修掉毛边、合模缝；
步骤4：将含绝缘层（5）的第一电缆放在模具中，注入原材料，生成外屏蔽层（9），修掉毛边、合模缝；
步骤5：将事故电缆按尺寸剪切后分相剥切，与电缆抢修快速接头分相连接，再恢复事故电缆各层结构；电缆抢修快速接头两端对称，两端分别连接事故电缆；
应力锥（4）为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA35-55，表面做去尖角处理，应力锥（4）的内径要比电缆外半导电层（3）小；将应力锥（4）进行预扩张，在第一电缆的外半导电层（3）上做定位标识，收缩时对准定位标识，快速准确的将应力锥（4）收缩在预定位置，应力锥（4）的厚度为2-5mm，应力锥（4）需要扩张，其材料的弹性性能有如下要求：拉伸强度大于6Mpa，定伸永久变形小于10%，撕裂强度大于18kN/m；
生产绝缘层（5）的原材料，为能与电缆绝缘层（2）进行有效交联的材料，绝缘层（5）的原材料，体积电阻率要高于1013Ω·cm，耐压强度要大于23kV/mm，介质损耗要低于10-3，邵氏硬度为HA40-55，绝缘层（5）的外型，为带台阶圆柱形结构。
2.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：所述第一电缆为单芯软电缆，电缆截面积与实际连接电缆匹配或略大，电缆电压等级为1～35kV。
3.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：所述第一电缆剥切时，第一电缆的外半导电层（3）的端部做45°倒角，电缆绝缘层（2）的端部不用倒角。
4.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：所述电缆线芯（1）与金具（7）的连接，采用液压钳压接或螺栓压紧的方式；采用液压钳压接时，金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准；采用螺栓压紧的方式，不仅金具的横截面积不得低于GB/T 14315-2008中的标准，而且短路热稳定、短路动稳定、额定电流下温升、老化性能均不得低于GB/T 12706-2020的标准。
5.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：金具（7）为圆柱形结构，两端往里有沉孔，与电缆线芯（1）连接一端，若为液压钳压接，则为光滑圆筒状；若为螺栓压接的方式，则内壁设置防滑槽，表面设置螺丝安装孔。
6.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：嵌件（8）为弹簧触指或表带触指，材料为铍青铜或铬锆铜，维氏硬度为HV140-430，表面处理采用镀银，镀层厚度为5-15um，机械寿命不得低于10000次。
7.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：生产内屏蔽层（6）的原材料，为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA40-50，内屏蔽层（6）的厚度，为1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜。
8.根据权利要求1所述的一种电缆抢修快速接头的制作方法，其特征在于：生产外屏蔽层（9）的原材料，为半导电材料，体积电阻率为10-100Ω·cm，邵氏硬度为HA50-60，外屏蔽层（9）的厚度为1.5-3mm，以屏蔽电阻小于5000Ω为宜，外壳（10）表面设有螺纹。
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