CN114069495A - 电缆现场修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆现场修复方法，包括：S1、将电缆的受损位置处的耐辐照外护套、铝带屏蔽层、绝缘屏蔽层以及绝缘层去除，形成环槽；S2、将聚乙烯混料绕包在环槽内，定型后加热处理，形成绝缘层修复部并与电缆的受损位置外的绝缘层相接；S3、在绝缘层修复部上绕包半导电带；S4、在半导电带上绕包铜网带，将至少一镀锡铜带平行电缆的轴向放置在铜网带上，相对两端分别焊接在电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上；S5、在铜网带和镀锡铜带上依次绕包防水胶带和复合装甲带。本发明适用于核电站动力电缆敷设环境，解决核电站现场运行的中压动力电缆受损后的现场修复难度高的问题，减少核电站运营的经济损失，提高抢修工作的效率，缩短抢修时间。

Description

电缆现场修复方法

技术领域

本发明涉及一种电缆修复方法，尤其涉及一种电缆现场修复方法。

背景技术

各种电气设备的使用，需要敷设电缆实现电气连接。由于在电缆敷设过程中对于电缆外护套的保护不到位，或者在敷设电缆时，对电缆的保护不到位，往往导致电缆护层受损继而出现屏蔽层或金属铠装层接地故障，损伤电缆绝缘。目前，对于电缆缺陷损伤及主绝缘或半导电层受损的问题，解决方式只能制作电缆接头。

现有的中间接头主要分为以下几种类型：热缩式中间接头、预制式中间接头、冷缩式中间接头。由于接头施工环境复杂，同时在隧道、直埋等安装环境中常伴有不同程度的泡水现象，使得电缆中间接头成为电缆线路中相对较为薄弱的环节。另外，电缆故障需要使用中间接头连接电缆时，需要移动电缆并且需要保证电缆接头安装部位平直，处于弯曲状态下的电缆无法完成中间接头的安装，其应用条件苛刻，无法适用于核电站动力电缆敷设环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种电缆现场修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电缆现场修复方法，用于对受损的电缆进行修复，所述电缆的受损位置向内延伸至电缆的绝缘层时，所述电缆现场修复方法包括以下步骤：

S1、将所述电缆的受损位置处的耐辐照外护套、铝带屏蔽层、绝缘屏蔽层以及绝缘层去除，使受损位置形成绕所述电缆周向延伸的环槽；

S2、将聚乙烯混料绕包在所述环槽内，定型后加热处理，使所述聚乙烯混料形成交联聚乙烯，作为绝缘层修复部并与所述电缆的受损位置外的绝缘层相接；

S3、在所述绝缘层修复部上绕包半导电带，所述半导电带与所述电缆的受损位置外的绝缘屏蔽层相接；

S4、在所述半导电带上绕包铜网带，将至少一镀锡铜带平行所述电缆的轴向放置在所述铜网带上，并将所述镀锡铜带的相对两端分别焊接在所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上；

S5、在所述铜网带和镀锡铜带上依次绕包防水胶带和复合装甲带，所述防水胶带和复合装甲带分别与所述电缆的受损位置外的耐辐照外护套搭接。

优选地，步骤S1中，去除所述受损位置处的绝缘层后，露出的绝缘层断面为斜面，所述斜面形成所述环槽的内壁面，使所述环槽的沿电缆轴向方向上的截面呈梯形或锥形。

优选地，步骤S2中，所述绝缘修复部的外径大于所述电缆的受损位置外的绝缘层的外径。

优选地，步骤S2中，所述聚乙烯混料由交联剂和聚乙烯混合形成。

优选地，步骤S2中，将所述聚乙烯混料绕包在所述环槽内时，使所述聚乙烯混料填充所述环槽并凸出所述环槽外；在所述环槽外套设定型模具后，在所述定型模具外安装锡箔纸和加热装置，启动加热装置使其加热温度为220℃-230℃，所述聚乙烯混料加热熔融并进行交联反应，形成交联聚乙烯。

优选地，步骤S3中，绕包所述半导电带前，在所述绝缘层修复部上涂覆半导电涂层。

优选地，所述半导电涂层由石墨和溶剂配制形成。

优选地，步骤S3中，绕包的所述半导电带至少有三层，并且所述半导电带为半搭接绕包。

优选地，步骤S4中，在所述镀锡铜带的相对两端分别焊接所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上之前，所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层经过预热并涂覆铝膜；

焊接时，使用焊腔加热所述镀锡铜带并将锡焊融化在所述镀锡铜带的相对两端上，将所述镀锡铜带的相对两端连接在所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上。

优选地，所述电缆的受损位置向内延伸至电缆的铜芯导体，使所述铜芯导体发生断裂时，步骤S1还包括：去除所述受损位置处的位于所述铜芯导体外的导体屏蔽层；步骤S1后还包括以下步骤：

S1.1、将焊接模具夹持在所述电缆的受损位置处，水平校直所述电缆的受损位置；

S1.2、通过放热焊接将断裂的铜芯导体连接为一体。

优选地，步骤S1.2包括：将放热焊接剂和助焊剂添加至所述焊接模具内，通过点燃助焊剂后产生的放热反应释放的热量使得放热焊接剂还原出来的铜液融化，将断裂的铜芯导体连接为一体。

优选地，所述铜芯导体上通过放热焊接形成的焊点处的直流电阻值相同于所述电缆的铜芯导体的直流电阻值。

优选地，所述步骤S1后还包括以下步骤：

S1.3、在放热焊接形成的焊点上依次绕包半导电纤维布和聚乙烯；

所述聚乙烯经加热交联后将所述半导电纤维布与所述电缆的受损位置外的导体屏蔽层接合。

本发明的电缆现场修复方法，去除电缆上受损的薄弱部分，以现场修复操作的方式代替现有的中间接头安装，保证修复后的部分可靠性高，适用于核电站动力电缆敷设环境，解决核电站现场运行的中压动力电缆受损后的现场修复难度高的问题，减少核电站运营的经济损失，提高抢修工作的效率，缩短抢修时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的电缆的剖面结构示意图；

图2是本发明一实施例的电缆现场修复方法的修复过程示意图；

图3是本发明一实施例的电缆现场修复方法的铝带屏蔽层修复结构示意图；

图4是本发明另一实施例的电缆现场修复方法的修复过程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的电缆现场修复方法，用于对受损的电缆进行修复，适用于10kv核级动力电缆的现场修复。如图1所示，该电缆的结构包括铜芯导体1、自内向外依次包覆在铜芯导体1上的导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、铝带屏蔽层5以及耐辐照外护套6。

对于电缆的现场修复，根据电缆的受损程度，如受损至内部的铜芯导体或绝缘层等结构层位置的不同，修复的操作有所不同。

结合图1-3，本发明的一实施例中，在电缆的受损位置向内延伸至电缆的绝缘层3(电缆的铜芯导体1未受损)的情况下，需要对绝缘层3及其外部的结构层等进行修复。对应地，该实施例的电缆现场修复方法可包括以下步骤：

S1、将电缆的受损位置处的耐辐照外护套6、铝带屏蔽层5、绝缘屏蔽层4以及绝缘层3去除，使受损位置形成绕电缆周向延伸的环槽。

S2、将聚乙烯混料绕包在环槽内，定型后加热处理，使聚乙烯混料形成交联聚乙烯，作为绝缘层修复部30，绝缘层修复部30与电缆的受损位置外的绝缘层3相接，达到修复电缆的受损绝缘层的目的。

其中，聚乙烯混料由交联剂和聚乙烯混合形成。步骤S2具体如下：将聚乙烯混料绕包在环槽内时，使聚乙烯混料填充环槽并凸出环槽外；在环槽外套设定型模具后，在定型模具外安装锡箔纸和加热装置，启动加热装置使其加热温度为220℃-230℃，聚乙烯混料加热熔融并进行交联反应，形成交联聚乙烯。以交联聚乙烯作为绝缘层修复部30，提高电缆的绝缘性能；该绝缘修复部30的外径大于电缆的受损位置外的绝缘层3的外径。

为了确保修复形成的绝缘层修复部30与电缆的绝缘层3能够有足够面积接触及接合，在步骤S1中，去除受损位置处的绝缘层后，露出的绝缘层断面31为斜面，斜面形成环槽的内壁面，使环槽的沿电缆轴向方向上的截面呈梯形或锥形(或哑铃状等)。

在环槽上形成的绝缘层修复部30的形状也对应环槽的形状。此外，绝缘层修复部30在外径大于电缆受损位置外的绝缘层3的外径使得其外周凸出绝缘层3外周，绝缘层修复部30的相对两端部还分别延伸出环槽外，接合在环槽外的绝缘层3的外周面上。

S3、在绝缘层修复部30上绕包半导电带40，半导电带40与电缆的受损位置外的绝缘屏蔽层4相接。半导电带40作为绝缘屏蔽层修复部，代替受损位置处去除的绝缘屏蔽层，实现修复的目的。

其中，在绕包半导电带40前，在绝缘层修复部30上涂覆半导电涂层41。半导电涂层41涂覆多层(如4层等)，以保证半导电涂层41的电阻值优于电缆的绝缘屏蔽层4的电阻值。半导电涂层41由石墨和溶剂配制形成，溶剂在半导电涂层固化过程中挥发去除。

在绕包半导电带40时，以半搭接方式进行绕包，即下一圈绕包的半导电带40部分叠合在前一圈半导电带40上，以保证绕包的半导电带40中没有缝隙。作为优选，绕包的半导电带40至少有三层。

半导电带40由乙丙橡胶和石墨制成，通过石墨赋予其半导电性能。

S4、在半导电带40上绕包铜网带50，将至少一镀锡铜带51平行电缆的轴向放置在铜网带50上，并将镀锡铜带51的相对两端分别焊接在电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上，如图3所示。

镀锡铜带51由至少两条镀锡铜丝编织而成。

在镀锡铜带51的相对两端分别焊接电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上之前，电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5经过预热并涂覆铝膜。焊接时，使用焊腔加热镀锡铜带51并将锡焊融化在镀锡铜带51的相对两端上，将镀锡铜带51的相对两端连接在电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上，焊接处形成焊点52。

S5、在铜网带50和镀锡铜带51上依次绕包防水胶带(未图示)和复合装甲带(未图示)，防水胶带和复合装甲带分别与电缆的受损位置外的耐辐照外护套6搭接。

具体地，先将防水胶带绕包在铜网带50和镀锡铜带51上，再将复合装甲带绕包在防水胶带上。防水胶带和复合装甲带共同形成外护套修复部，代替受损位置处去除的耐辐照外护套，实现修复的目的。

作为选择，防水胶带采用丁基橡胶制成。复合装甲带由环氧树脂和钢丝制成。

另外优选地，绕包的防水胶带、复合装甲带分别为两层，绕包后与受损位置外的耐辐照外护套6搭接至少100mm。

本发明的另一实施例中，在电缆的受损位置向内延伸至电缆的铜芯导体1，使铜芯导体1发生断裂的情况下，需要从内向外，依次对铜芯导体1、绝缘层3等进行修复。结合图1、图4，该实施例的电缆现场修复方法可包括以下步骤：

S1、将电缆的受损位置处的耐辐照外护套6、铝带屏蔽层5、绝缘屏蔽层4、绝缘层3以及位于铜芯导体1外的导体屏蔽层2去除，露出断裂的铜芯导体1，并且使受损位置形成绕电缆周向延伸的环槽。

S1.1、将焊接模具夹持在电缆的受损位置处，水平校直电缆的受损位置。

当受损位置处的断裂使得铜芯导体1分成两段时，将两段铜芯导体1的端部对齐后夹持于焊接模具内。

S1.2、通过放热焊接将断裂的铜芯导体连接为一体。

具体地，步骤S1.2包括：将放热焊接剂和助焊剂添加至焊接模具内，通过点燃助焊剂后产生的放热反应释放的热量使得放热焊接剂还原出来的铜液融化，将断裂的铜芯导体1连接为一体。铜液固化后形成焊点，作为导体修复部，实现铜芯导体1的修复。

铜芯导体1上通过放热焊接形成的焊点10处的直流电阻值相同于电缆的铜芯导体1的直流电阻值。此外，在实际操作中，若根据测试直流电阻值的位置不同等因素会造成两处测试的直流电阻值难以完全相同，应保证铜芯导体1上通过放热焊接形成的焊点10处的直流电阻值无限接近或接近于电缆的铜芯导体1的直流电阻值。

另外，焊点10的外径略大于铜芯导体1的外径。

S1.3、在焊点10上依次绕包半导电纤维布11和聚乙烯12；绕包的半导电纤维布11和聚乙烯12还延伸绕包至焊点10外的铜芯导体1上。

聚乙烯12经加热交联后将半导电纤维布11与电缆的受损位置外的导体屏蔽层2接合。

S2、将聚乙烯混料绕包在环槽内，定型后加热处理，使聚乙烯混料形成交联聚乙烯，作为绝缘层修复部30，绝缘层修复部30与电缆的受损位置外的绝缘层3相接，达到修复电缆的受损绝缘层的目的。

在上述步骤S1.3中，聚乙烯12绕包后，可继续该步骤S2，并且在该步骤S2的定型后加热时，同时对半导电纤维布11上的聚乙烯12进行加热使其交联，从而无需两次的加热操作，简化工艺及成本等。

S3、在绝缘层修复部30上绕包半导电带40，半导电带40与电缆的受损位置外的绝缘屏蔽层4相接。半导电带40作为绝缘屏蔽层修复部，代替受损位置处去除的绝缘屏蔽层，实现修复的目的。

其中，在绕包半导电带40前，在绝缘层修复部30上涂覆半导电涂层41。半导电涂层41涂覆多层(如4层等)，以保证半导电涂层41的电阻值优于电缆的绝缘屏蔽层4的电阻值。半导电涂层41由石墨和溶剂配制形成，溶剂在半导电涂层固化过程中挥发去除。

S4、在半导电带40上绕包铜网带50，将至少一镀锡铜带51平行电缆的轴向放置在铜网带50上，并将镀锡铜带51的相对两端分别焊接在电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上，如图3所示。

镀锡铜带51由至少两条镀锡铜丝编织而成。

在镀锡铜带51的相对两端分别焊接电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上之前，电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5经过预热并涂覆铝膜。焊接时，使用焊腔加热镀锡铜带51并将锡焊融化在镀锡铜带51的相对两端上，将镀锡铜带51的相对两端连接在电缆的受损位置外的铝带屏蔽层5上，焊接处形成焊点52。

S5、在铜网带50和镀锡铜带51上依次绕包防水胶带(未图示)和复合装甲带(未图示)，防水胶带和复合装甲带分别与电缆的受损位置外的耐辐照外护套6搭接。

本实施例中，步骤S2-S5的具体操作可参考上述实施例，在此不再赘述。

本发明中，通过上述各实施例的修复方法，可在现场对电缆直接进行修复操作，依次修复完成的每一层结构能够与未受损处的原始结构层紧密相接；修复形成的结构整体外径较于电缆其他位置的外径略大，结构强度及可靠性高。

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 (13)

1.一种电缆现场修复方法，其特征在于，用于对受损的电缆进行修复，所述电缆的受损位置向内延伸至电缆的绝缘层时，所述电缆现场修复方法包括以下步骤：

S1、将所述电缆的受损位置处的耐辐照外护套、铝带屏蔽层、绝缘屏蔽层以及绝缘层去除，使受损位置形成绕所述电缆周向延伸的环槽；

S2、将聚乙烯混料绕包在所述环槽内，定型后加热处理，使所述聚乙烯混料形成交联聚乙烯，作为绝缘层修复部并与所述电缆的受损位置外的绝缘层相接；

S3、在所述绝缘层修复部上绕包半导电带，所述半导电带与所述电缆的受损位置外的绝缘屏蔽层相接；

S4、在所述半导电带上绕包铜网带，将至少一镀锡铜带平行所述电缆的轴向放置在所述铜网带上，并将所述镀锡铜带的相对两端分别焊接在所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上；

S5、在所述铜网带和镀锡铜带上依次绕包防水胶带和复合装甲带，所述防水胶带和复合装甲带分别与所述电缆的受损位置外的耐辐照外护套搭接。

2.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S1中， 去除所述受损位置处的绝缘层后，露出的绝缘层断面为斜面，所述斜面形成所述环槽的内壁面，使所述环槽的沿电缆轴向方向上的截面呈梯形或锥形。

3.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S2中，所述绝缘修复部的外径大于所述电缆的受损位置外的绝缘层的外径。

4.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S2中，所述聚乙烯混料由交联剂和聚乙烯混合形成。

5.根据权利要求4所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S2中，将所述聚乙烯混料绕包在所述环槽内时，使所述聚乙烯混料填充所述环槽并凸出所述环槽外；在所述环槽外套设定型模具后，在所述定型模具外安装锡箔纸和加热装置，启动加热装置使其加热温度为220℃-230℃，所述聚乙烯混料加热熔融并进行交联反应，形成交联聚乙烯。

6.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S3中，绕包所述半导电带前，在所述绝缘层修复部上涂覆半导电涂层。

7.根据权利要求6所述的电缆现场修复方法，其特征在于，所述半导电涂层由石墨和溶剂配制形成。

8.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S3中，绕包的所述半导电带至少有三层，并且所述半导电带为半搭接绕包。

9.根据权利要求1所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S4中，在所述镀锡铜带的相对两端分别焊接所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上之前，所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层经过预热并涂覆铝膜；

焊接时，使用焊腔加热所述镀锡铜带并将锡焊融化在所述镀锡铜带的相对两端上，将所述镀锡铜带的相对两端连接在所述电缆的受损位置外的铝带屏蔽层上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电缆现场修复方法，其特征在于，所述电缆的受损位置向内延伸至电缆的铜芯导体，使所述铜芯导体发生断裂时，步骤S1还包括：去除所述受损位置处的位于所述铜芯导体外的导体屏蔽层；步骤S1后还包括以下步骤：

S1.1、将焊接模具夹持在所述电缆的受损位置处，水平校直所述电缆的受损位置；

S1.2、通过放热焊接将断裂的铜芯导体连接为一体。

11.根据权利要求10所述的电缆现场修复方法，其特征在于，步骤S1.2包括：将放热焊接剂和助焊剂添加至所述焊接模具内，通过点燃助焊剂后产生的放热反应释放的热量使得放热焊接剂还原出来的铜液融化，将断裂的铜芯导体连接为一体。

12.根据权利要求10所述的电缆现场修复方法，其特征在于，所述铜芯导体上通过放热焊接形成的焊点处的直流电阻值相同于所述电缆的铜芯导体的直流电阻值。

13.根据权利要求10所述的电缆现场修复方法，其特征在于，所述步骤S1后还包括以下步骤：

S1.3、在放热焊接形成的焊点上依次绕包半导电纤维布和聚乙烯；

所述聚乙烯经加热交联后将所述半导电纤维布与所述电缆的受损位置外的导体屏蔽层接合。

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