CN114083726A - 内半导电层交联成型装置及交联成型工艺 - Google Patents

内半导电层交联成型装置及交联成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内半导电层交联成型装置及交联成型工艺，第一发热模具体和/或第二发热模具体中嵌设有模体加热器，第一交联成型腔体和第二交联成型腔体适于拼合，以共同夹抱半导电屏蔽料，第一交联成型腔体设置有第一溢流胶剪切刀，第一溢流胶剪切刀适于咬合拼接第二交联成型腔体，内半导电层交联成型装置预留有溢胶空位，第一交联成型腔体和第二交联成型腔体的咬合处对应溢胶空位。第一交联成型腔体和第二交联成型腔体夹抱收型即可得到接头内屏蔽层，接头内屏蔽层与电缆内屏蔽层层过渡平滑，周侧溢胶由溢流胶剪切刀剪切，节省后期抛光整平工序，接头内屏蔽层的外周壁平整，接头内屏蔽层稳定地发挥屏蔽作用，而不易发生电场畸变，电缆接头可靠。

Description

内半导电层交联成型装置及交联成型工艺
技术领域
本发明涉及高压电缆接头制作，特别涉及一种内半导电层交联成型装置及交联成型工艺。
背景技术
高压电力电缆铺设中，需要制作电力电缆接头，如直通接头、隔离接头。接头的制作包括接头内屏蔽层制作。
因为电缆接头一般铺设于狭小的井坑内，使用较好的内半导电层交联成型装置，方可有效缩短电缆接头的制作时间。
此外，接头内屏蔽层的质量极大地关系电缆接头的质量、可靠性。制作接头内屏蔽层的现有技术中，依次为绕半导电带、加热交联、抛光。抛光半导电屏蔽料这种材料时，抛光所得的平整度也并不是很可靠，抛光也要反复检验平整度，较为浪费时间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种内半导电层交联成型装置，提升电缆接头半导电层的成型质量、可靠性。
根据本发明的第一方面实施例的一种内半导电层交联成型装置，包括第一对半加热交联模具和第二对半加热交联模具，所述第一对半加热交联模具包括第一发热模具体以及连接所述第一发热模具体的第一交联成型腔体，所述第二对半加热交联模具包括第二发热模具体以及连接所述第二发热模具体的第二交联成型腔体，所述第一发热模具体和/或所述第二发热模具体中嵌设有模体加热器，所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体适于拼合，以共同夹抱半导电屏蔽料，所述第一交联成型腔体设置有第一溢流胶剪切刀，所述第一溢流胶剪切刀适于咬合拼接所述第二交联成型腔体，所述内半导电层交联成型装置预留有溢胶空位，所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体的咬合处对应所述溢胶空位。
根据本发明第一方面实施例的一种内半导电层交联成型装置，至少具有如下有益效果：第一交联成型腔体和第二交联成型腔体夹抱收型即可得到接头内屏蔽层，接头内屏蔽层与电缆内屏蔽层过渡平滑，接头内屏蔽层的外周壁平整，接头内屏蔽层稳定地发挥屏蔽作用，而不易发生电场畸变，接头内屏蔽层可靠、质量好，电缆接头可靠；夹抱收紧过程中，溢流胶剪切刀截断咬合处溢流的半导电屏蔽料，节省后期抛光整平工序；对半交联成型模具体预设有模体加热器、剪胶结构、收紧定型结构，摒除加热设备的现场拼装工作，节省等径整平工作，有效保证电力电缆恢复工作的高效率；对半交联成型模具体集成有模体加热器、剪胶结构及收紧定型结构，能够减少设备及电缆等物件铺开而占用的空间，有效保证井坑内的工作空间，降低工作强度，保证工作安全和工作质量。
根据本发明的一些实施例，所述第一对半加热交联模具设置有导向柱，所述第二对半加热交联模具设置有用于连接所述导向柱的导向孔，所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体沿所述导向柱的引导方向咬合。
根据本发明的一些实施例，所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具均是由航空铝、钛合金及铝合金中的一种制成。
根据本发明的一些实施例，所述第二交联成型腔体设置有第二溢流胶剪切刀，所述第二溢流胶剪切刀适于与所述第一溢流胶剪切刀咬合。
根据本发明的一些实施例，所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体两者的内壁均是附着有脱模层。
根据本发明的一些实施例，所述模体加热器为电热管，所述第一发热模具体和所述第二发热模具体上连接有接线头，所述电热管的线缆往所述接线头延伸。
根据本发明的一些实施例，所述模体加热器为电热管，所述第一发热模具体和所述第二发热模具体上设置有用于装配所述电热管的孔洞，所述第一发热模具体和所述第二发热模具体连接有端盖，所述端盖用于密封遮盖所述孔洞。
根据本发明的一些实施例，所述第一发热模具体和/或所述第二发热模具体嵌设有温度传感器。
内半导电层交联成型工艺，包括备料、装模步骤、夹抱收型步骤、交联步骤、冷却拆模步骤和修型步骤。
备料，在电缆导体外周壁先包上半导电布带，然后附上半导电管、半导电筒、半导电带、半导电片或半套筒状半导电屏蔽料；
装模，第一对半加热交联模具和第二对半加热交联模具往所述半导电屏蔽料扣合，第一交联成型腔体和第二交联成型腔体共同夹抱半导电屏蔽料，所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体均是两端往对应的电缆内屏蔽层延伸；
夹抱收型，所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具加热至预备温度后，所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具收紧至咬合，收紧过程中，多余的半导电屏蔽料往所述第一交联成型腔体和所述第二交联成型腔体的咬合处或端部溢流，溢流胶剪切刀截断咬合处溢流的半导电屏蔽料；
交联，所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具夹抱收型后，所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具按照交联温度保持咬合一定时间；
冷却拆模，交联后执行冷却，冷却后拆卸所述第一对半加热交联模具和所述第二对半加热交联模具；
修型，去除所述电缆内屏蔽层上多余的半导电屏蔽料。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例内半导电层交联成型装置拼合时的立体视角结构示意图；
图2为图1示出内半导电层交联成型装置打开时的立体视角结构示意图；
图3为图1示出内半导电层交联成型装置拼合时的正视图；
图4为图3示出内半导电层交联成型装置打开时的正视图；
图5是电缆已剥解预对接时的结构示意图。
电缆导体110，电缆内屏蔽层120，电缆绝缘层130，电缆外屏蔽层141；
第一对半加热交联模具300a，第一发热模具体310a，第一交联成型腔体320a，第一溢流胶剪切刀321a；
第二对半加热交联模具300b，第二发热模具体310b，第二交联成型腔体320b，第二溢流胶剪切刀321b；
导向柱330，导向孔340，接线头350，端盖360，溢胶空位370；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图4，根据本发明的第一方面实施例的一种内半导电层交联成型装置，包括第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b，第一对半加热交联模具300a包括第一发热模具体310a以及连接第一发热模具体310a的第一交联成型腔体320a，第二对半加热交联模具300b包括第二发热模具体310b以及连接第二发热模具体310b的第二交联成型腔体320b，第一发热模具体310a和/或第二发热模具体310b中嵌设有模体加热器，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b适于拼合，以共同夹抱半导电屏蔽料，第一交联成型腔体320a设置有第一溢流胶剪切刀321a，第一溢流胶剪切刀321a适于咬合拼接第二交联成型腔体320b，内半导电层交联成型装置预留有溢胶空位370，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b的咬合处对应溢胶空位370。
咬合拼接，是指两者按照咬合的方式拼接。
第一发热模具体310a和第一交联成型腔体320a可以是一体成型，也可以是可拆卸式连接；第二发热模具体310b和第二交联成型腔体320b可以是一体成型，也可以是可拆卸式连接。
针对溢胶空位370，较大的敞口等属于溢胶空位370的等同替换，均能够溢流出多余的半导电屏蔽料。
接头制作中，先剥解电缆端部，使电缆导体110、电缆内屏蔽层120、电缆绝缘层130和电缆外屏蔽层141按照阶梯状分布的方式裸露(参照图5)。剥解之后，依次完成导体焊接、内屏蔽恢复、绝缘添加和外屏蔽恢复。剥解后裸露的电缆导体110焊接，焊接得到接头导体。
内半导电层交联成型工艺包括备料步骤、装模步骤、夹抱收型步骤、交联步骤、冷却拆模步骤和修型步骤。
备料，在电缆导体110的外周壁先包上半导电布带，然后附上半导电管、半导电筒、半导电带、半导电片或半套筒状半导电屏蔽料。半导电带和半导电片的形态都是带条状、较为相近，半导电片相比半导电带较硬，半导电带和半导电片均是绕制的方式附到半导电布带上。两个半套筒状半导电屏蔽料可拼合成套筒状半导电屏蔽料。
装模，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b往半导电屏蔽料扣合，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b共同夹抱半导电屏蔽料，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b均是两端往对应的电缆内屏蔽层120延伸。第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b扣至半导电屏蔽料后，可以用抱箍夹抱第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b；也可以是，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b分别连接有对应的工具/支架。其中，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b均是两端往对应的电缆内屏蔽层120，即：成型腔体比接头导体要长。
夹抱收型，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b加热至预备温度120-160℃4-8分钟后，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b收紧至咬合，收紧过程中，多余的半导电屏蔽料往第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b的咬合处或端部溢流，溢流胶剪切刀截断咬合处溢流的半导电屏蔽料。第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b用于夹抱定型，可以理解的是，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b所限定的成型通道等径或微大于电缆内屏蔽层120的外径。收紧过程可以是，抱箍进一步收紧，使第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b完成咬合。
交联，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b夹抱收型后，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b按照交联温度190℃-230℃保持咬合一定时间25-60分钟。
冷却拆模，交联后执行冷却，温度低至80-100℃可拆卸第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b。也可以在温度低至室温时再拆模。
修型，去除电缆内屏蔽层120上多余的半导电屏蔽料。该部分多余的半导电屏蔽料未交联定性，清除工作相对较为方便。
模具为对半结构，模具用于将半导电屏蔽材料进行夹抱收型，所以可以理解的是，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b的内壁面为圆柱面的对半分，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b的内周壁为平整壁面。根据第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b的结构及功能可知，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b夹抱收型即可得到接头内屏蔽层，多余半导电屏蔽料由溢流胶剪切刀剪切，或端部向外溢流，接头内屏蔽层只需轻微抛光，接头内屏蔽层直接为可靠屏蔽电场的平整件。
第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b夹抱收型即可得到接头内屏蔽层，所以本领域技术人员可以理解的是，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b所限定的成型通道等径或微大于电缆内屏蔽层120的外径；针对不同大小电缆，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b所限定的成型通道为对应大小，即第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b为对应规格。
根据本发明第一方面实施例的一种内半导电层交联成型装置，至少具有如下有益效果：第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b夹抱收型即可得到接头内屏蔽层，接头内屏蔽层与电缆内屏蔽层过渡平滑，接头内屏蔽层的外周壁平整，接头内屏蔽层稳定地发挥屏蔽作用，而不易发生电场畸变，接头内屏蔽层可靠、质量好，电缆接头可靠；周侧溢胶由溢流胶剪切刀剪切，成型腔体两端溢出的胶往电缆内屏蔽层的周壁流，且是未交联定性，该部分溢胶的清理较为容易，本发明整体上减少抛光整平工序；对半交联成型模具体预设有模体加热器、剪胶结构、收紧定型结构，摒除加热设备的现场拼装工作，节省等径整平工作，有效保证电力电缆恢复工作的高效率；对半交联成型模具体集成有模体加热器、剪胶结构及收紧定型结构，能够减少设备及电缆等物件铺开而占用的空间，有效保证井坑内的工作空间，降低工作强度，保证工作安全和工作质量。
对于“电缆导体110的外周壁附上半导电屏蔽料”，在本发明的一些实施例中，先在电缆导体绕制半导电布带，然后附上半导电管、半导电筒、半导电带、半导电片或半套筒状半导电屏蔽料，即内外两种半导电屏蔽料。内层半导电屏蔽料为半导电布带绕制层，该半导电布带绕制层和外层半导电屏蔽料结合为一个接头内屏蔽层整体，半导电布带绕制层衍生为接头内屏蔽层的稳固基底。预备温度之后夹抱收型，两种半导电屏蔽料都是一定程度的结合状态，外层半导电屏蔽料沿径向向内夯实。
半套筒状半导电屏蔽料一般是人工或设备将半导电管/半导电筒剖分得到，半套筒状半导电屏蔽料不应当被理解为准确尺寸的半套筒状；甚至，实际用上的半套筒状半导电屏蔽料的弧度α，
Figure BDA0003339158910000081
两个该半套筒状半导电屏蔽料拼组出一个有重叠的半导电屏蔽筒。
参照图2，在本发明的一些实施例中，第一对半加热交联模具300a设置有导向柱330，第二对半加热交联模具300b设置有用于连接导向柱330的导向孔340，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b沿导向柱330的引导方向咬合。第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b平稳地收紧，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b咬合时，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b限定出一个较为准确的成型通道，半导电屏蔽料按照一个较为准确的成型通道交联定型，接头内屏蔽层的外周壁平整，接头内屏蔽层稳定地发挥屏蔽作用，而不易发生电场畸变，接头内屏蔽层可靠、质量好，电缆接头可靠；所成型的接头内屏蔽层的周壁甚至可以不用抛光。
在本发明的一些实施例中，导向柱330设置在第一发热模具体310a，导向孔340设置在第二发热模具体310b。
在本发明的一些实施例中，第一对半加热交联模具300a和第二对半加热交联模具300b均是由航空铝、钛合金及铝合金中的一种制成。对半交联成型模具体具有较高的强度、较小的重量，对半交联成型模具体导热较为均匀，发热的对半交联成型模具体使半导电屏蔽料均匀受热。半导电屏蔽料作为主要吸热的介质，对半交联成型模具体导热较为均匀，对半交联成型模具体所发出的热量能够更多地吸收。
参照图2至图4，在本发明的一些实施例中，第二交联成型腔体320b设置有第二溢流胶剪切刀321b，第二溢流胶剪切刀321b适于与第一溢流胶剪切刀321a咬合。
在本发明的一些实施例中，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b两者的内壁均是附着有脱模层。
在本发明的一些实施例中，脱模层为聚四氟层或耐高温脱模质层。
在本发明的一些实施例中，模体加热器为电热管，第一发热模具体310a和第二发热模具体310b上连接有接线头350，电热管的线缆往接线头350延伸。外部电源连接头可以快速直接地连接接线头350，使电热管快速接上电源，减少临场布设加热电路的繁琐。采用电热管加热对半交联成型模具体，相比电热瓦等具有更高的发热效应。
在本发明的一些实施例中，模体加热器为热介质流通结构。
在本发明的一些实施例中，模体加热器为电热管，第一发热模具体310a和第二发热模具体310b上设置有用于装配电热管的孔洞，第一发热模具体310a和第二发热模具体310b连接有端盖360，端盖360用于密封遮盖孔洞。比如，端盖360紧贴模具体的端面，端盖360通过密封胶或密封垫连接模具体端面。
在本发明的一些实施例中，模具体与成型腔体为可拆卸式连接，端盖360螺钉连接模具体，端盖360还卡扣连接成型腔体。
在本发明的一些实施例中，第一发热模具体310a和/或第二发热模具体310b嵌设有温度传感器。
在本发明的一些实施例中，温度传感器的感应端抵接对应的成型腔体，温度传感器能够更为快速准确地感应半导电材料的温度。即：仅第一发热模具体310a嵌设有温度传感器、而第二发热模具体310b未嵌设有温度传感器时，该温度传感器抵接第一交联成型腔体320a；仅第二发热模具体310b嵌设有温度传感器、而第一发热模具体310a未嵌设有温度传感器时，该温度传感器抵接第二交联成型腔体320b；第一发热模具体310a和第二发热模具体310b均嵌设有温度传感器时，第一交联成型腔体320a和第二交联成型腔体320b分别被对应的温度传感器抵接。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种内半导电层交联成型装置，其特征在于，包括：
第一对半加热交联模具(300a)，包括第一发热模具体(310a)以及连接所述第一发热模具体(310a)的第一交联成型腔体(320a)；
第二对半加热交联模具(300b)，包括第二发热模具体(310b)以及连接所述第二发热模具体(310b)的第二交联成型腔体(320b)；
其中，所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)适于拼合，以共同夹抱半导电屏蔽料，所述第一交联成型腔体(320a)设置有第一溢流胶剪切刀(321a)，所述第一溢流胶剪切刀(321a)适于咬合拼接所述第二交联成型腔体(320b)；
此外，所述内半导电层交联成型装置预留有溢胶空位(370)，所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)的咬合处对应所述溢胶空位(370)。
2.根据权利要求1所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述第一对半加热交联模具(300a)设置有导向柱(330)，所述第二对半加热交联模具(300b)设置有用于连接所述导向柱(330)的导向孔(340)，所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)沿所述导向柱(330)的引导方向咬合。
3.根据权利要求1所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)均是由航空铝、钛合金及铝合金中的一种制成。
4.根据权利要求1至3任一项所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述第二交联成型腔体(320b)设置有第二溢流胶剪切刀(321b)，所述第二溢流胶剪切刀(321b)适于与所述第一溢流胶剪切刀(321a)咬合。
5.根据权利要求1至3任一项所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)两者的内壁均是附着有脱模层。
6.根据权利要求1至3任一项所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述模体加热器为电热管，所述第一发热模具体(310a)和所述第二发热模具体(310b)上连接有接线头(350)，所述电热管的线缆往所述接线头(350)延伸。
7.根据权利要求1至3任一项所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述模体加热器为电热管，所述第一发热模具体(310a)和所述第二发热模具体(310b)上设置有用于装配所述电热管的孔洞，所述第一发热模具体(310a)和所述第二发热模具体(310b)连接有端盖(360)，所述端盖(360)用于密封遮盖所述孔洞。
8.根据权利要求1至3任一项所述的内半导电层交联成型装置，其特征在于，所述第一发热模具体(310a)和/或所述第二发热模具体(310b)嵌设有温度传感器。
9.内半导电层交联成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
备料，在电缆导体(110)外周壁先包上半导电布带，然后附上半导电管、半导电筒、半导电带、半导电片或半套筒状半导电屏蔽料；
装模，第一对半加热交联模具(300a)和第二对半加热交联模具(300b)往所述半导电屏蔽料扣合，第一交联成型腔体(320a)和第二交联成型腔体(320b)共同夹抱半导电屏蔽料，所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)均是两端往对应的电缆内屏蔽层(120)延伸；
夹抱收型，所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)加热至预备温度后，所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)收紧至咬合，收紧过程中，多余的半导电屏蔽料往所述第一交联成型腔体(320a)和所述第二交联成型腔体(320b)的咬合处或端部溢流，溢流胶剪切刀截断咬合处溢流的半导电屏蔽料；
交联，所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)夹抱收型后，所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)按照交联温度保持咬合一定时间；
冷却拆模，交联后执行冷却，冷却后拆卸所述第一对半加热交联模具(300a)和所述第二对半加热交联模具(300b)；
修型，去除所述电缆内屏蔽层(120)上多余的半导电屏蔽料。
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