CN114188101A - 一种架空高压电线的绝缘包覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种架空高压电线的绝缘包覆方法，使用固态的绝缘型材包围住高压电线，将其合围后的重叠搭接处粘合后，通过沿高压电线的长度方向边前进边热压的方式，对绝缘型材进行整型。相比于现有技术，本发明采用固态的型材而非液料进行包覆，在包覆的过程中绝缘型材为自体融合，绝大部分的绝缘型材不会发生相性的转变，所以其力学特性也不会发生变化。此外，本发明采用边前进边热压的方式进行处理，处使材料融合外，还完成了去除空气、贴合电缆、整形等额外的工作，使得包覆后的绝缘层能最大程度地达到理想的设计要求，且能够显著地提高作业速度，具有简单易行，包覆速度快，作业效率高等优点，具备很好的应用前景。

Description

一种架空高压电线的绝缘包覆方法

技术领域

本发明涉及架空线缆作业技术领域，尤其涉及一种架空高压电线的绝缘包覆方法。

背景技术

目前我国现有的架空高压电线中，大部分为裸导线，这种配网裸导线在过去虽然具有节约成本、施工方便等优点，但是随着使用时间的增加，其缺陷也日益显现。例如，裸露的导线容易与树木、建筑物、吹来的垃圾、鸟类等接触发生短路，或掉落仅水池中导致跳闸或人员触电事故。

上述问题的一个解决方法是将裸导线更换为绝缘电缆，但是此种方式操作困难，工期长，且作业时不得不停止供电，为生产生活带来极大的不便。因此，如今通常会选择在现有的裸导线外直接包覆绝缘层的方式对现有的架空线路进行改造。

例如，中国发明专利CN107611844B公开了一种架空线路绝缘包覆机器人系统及其控制方法，其通过机器人沿架空线缆行走，同时绝缘涂料供应装置控制绝缘涂料供应速度，将绝缘涂料通过管路输送到绝缘包覆机构，绝缘包覆机构将绝缘涂料包覆在架空线缆上，完成架空该线路的绝缘包覆。

但是，也正如上述文件所记载的，现有的绝缘包覆方法均采用液态的绝缘材料涂敷或挤拔的方式进行包覆，如绝缘胶液、熔融树脂等。此期间这些绝缘涂料会发生一个相性转换的过程，即由液相凝固为固态的绝缘膜。这个过程中其内部颗粒之间的应力状态可能会发生变化，导致液体凝固后绝缘膜的表面形成有收缩孔或裂缝，成型后的材料与预先计算的力学特性之间存在误差等不良现象，影响包覆后的绝缘效果。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法，用以解决现有的绝缘包覆方法中因使用了液体涂料，而导致凝固后的绝缘膜达不到良好的绝缘效果的问题。

本发明提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法，包括：

S1、使用固态的绝缘型材沿高压电线长度方向并绕高压电线轴线进行包裹，绝缘型材的宽度方向与高压电线的长度方向垂直，绝缘型材宽度方向上的两边重叠搭接；

S2、将绝缘型材的重叠搭接处粘合；

S3、使用热压工具对绝缘型材进行热压，同时将热压工具沿高压电线的长度方向移动，以排除绝缘型材与高压电线间的空气并使绝缘型材与高压电线的表面粘合，形成一体化的绝缘电缆。

优选的，热压工具包括至少两个热压滚轮，至少两个热压滚轮环绕高压电线排列，热压滚轮包括滚轮体和内置于滚轮体的发热器，滚轮体由导热材料制成，滚轮体的转动轴线垂直于高压电线，滚轮体的周面贴合绝缘型材。

优选的，滚轮体的周面向滚轮体的轴线方向凹陷并贴合绝缘型材。

优选的，热压工具还包括加压电机、丝杆螺母机构和基板，加压电机的固定端连接于基板，加压电机的转动端同轴地固定连接丝杆螺母机构中的丝杆，热压滚轮的数量为两个，两个滚轮体的轴线均垂直于丝杆螺母机构中的丝杆，一个热压滚轮连接于丝杆螺母机构中的螺母，另一个热压滚轮连接于基板。

优选的，热压工具还包括行走组件，行走组件包括行走轮和行走电机，行走轮可转动地连接于基板，行走轮的转动轴线平行于基板且垂直于高压电线，行走轮和基板分别位于高压电线的两侧，行走电机的固定端连接于基板，行走电机的输出端连接行走轮。

优选的，在S2中，通过热压将绝缘型材的重叠搭接处粘合。

优选的，绝缘型材的长度方向与高压电线的延伸方向相同，绝缘型材的长度大于或等于50m。

优选的，绝缘型材的厚度为1.5mm～3.5mm。

优选的，在S2中，绝缘型材的材料包括橡胶，进行热压所采用的压力值为1kg～5kg，所采用的温度为140℃～220℃。

优选的，在S3中，绝缘型材的材料包括橡胶，进行热压所采用的压力值为1kg～5kg，所采用的温度为140℃～220℃。

本发明提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法，其使用固态的绝缘型材包围住高压电线，将其合围后的重叠搭接处粘合后，通过沿高压电线的长度方向边前进边热压的方式，对绝缘型材进行整型，在前进过程中能够排除绝缘型材和高压电线之间的空气，使其包围后的内表面贴合高压电线，同时还可以去除绝缘型材包围后的外表面的缺陷，如收缩孔、裂缝等，使绝缘型材重叠搭接处的表面平整没有凸起，形成一体化的绝缘电缆。

相比于现有技术，本发明采用固态的型材而非液料进行包覆，在包覆的过程中绝缘型材为自体融合，绝大部分的绝缘型材不会发生相性的转变，所以其力学特性也不会发生变化。此外，传统的热压操作均需要在一个位置保持一段时间才能使材料融合定型，而本发明采用边前进边热压的方式进行处理，处使材料融合外，还完成了去除空气、贴合电缆、整形等额外的工作，使得包覆后的绝缘层能最大程度地达到理想的设计要求，且能够显著地提高作业速度，具有简单易行，包覆速度快，作业效率高等优点，具备很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的架空高压电线的绝缘包覆方法一实施例中热压工具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法一实施例，该架空高压电线的绝缘包覆方法具体包括：

S1、使用固态的绝缘型材沿高压电线长度方向并绕高压电线轴线进行包裹，绝缘型材的宽度方向与高压电线的长度方向垂直，绝缘型材宽度方向上的两边重叠搭接；

S2、将绝缘型材的重叠搭接处粘合；

S3、使用热压工具对绝缘型材进行热压，同时将热压工具沿高压电线的长度方向移动，以排除绝缘型材与高压电线间的空气并使绝缘型材与高压电线的表面粘合，形成一体化的绝缘电缆。

本发明提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法，其使用固态的绝缘型材包围住高压电线，将其合围后的重叠搭接处粘合后，通过沿高压电线的长度方向边前进边热压的方式，对绝缘型材进行整型，在前进过程中能够排除绝缘型材和高压电线之间的空气，使其包围后的内表面贴合高压电线，同时还可以去除绝缘型材包围后的外表面的缺陷，如收缩孔、裂缝等，使绝缘型材重叠搭接处的表面平整没有凸起，形成一体化的绝缘电缆，达到较好的绝缘效果。

下面将对上述步骤分别进行更加详细地说明：

作为优选的实施例，本实施例中在进行上述S1之前，可以对待包覆的高压电线的表面进行清洁，以确保在进行包覆前，高压电线的表面不会存在积尘、雨水或者一些可能在高压条件下附着在高压电线表面的杂质。同时还可以对高压电线的表面进行检查，排查缺陷，以消除包覆好后其发生故障的安全隐患。

在本实施例中的S1中，可以采用人工作业的方式将绝缘型材包覆至高压电线表面，当高压电线长度较短时，人可以直接攀爬至电杆上进行作业，当高压电线的长度较长时，则可以使用升降平台或高空作业车将操作者送至高压电线的高度进行包覆。当然，也可以使用机器人在高压电线上进行自动化作业。

此外，本实施例中的绝缘型材呈一个长条形的片状，在进行包覆时，绝缘型材的长度方向和高压电线的延伸方向相平行，宽度方向和厚度方向均垂直于其本身的长度方向且三者正交。在进行包覆时，将本实施例中的绝缘型材的宽度方向上的两边，沿厚度方向、以高压电线的轴线为轴进行弯曲，并使绝缘型材宽度方向上的两边重叠搭接至一起，使其包围住高压电线，且包围后具有良好的密闭性。

具体地，本实施例中的绝缘型材的长度大于或等于50m。这样绝缘型材长度方向上的两端可以留有充足的余量，使其可以应对绝大部分现有的高压电线，使包裹操作可以在两个电杆中一次完成，而无需使用多个绝缘型材多次包裹，减少续接的麻烦，同时也减少了缝隙的产生，提高包覆效率。

同时，本实施例中的绝缘型材的宽度大于高压电线的周长，当绝缘型材为除长方形外的异形体时，其宽度方向上的最小宽度要大于高压电线外径的周长。这样其包围住高压电线后，绝缘型材宽度方向上的两端可以重叠搭接在一起，提高封闭时操作的便捷性，也可以提高其在后续热压后的密封性。

此外，本实施例中的绝缘型材的厚度方向垂直于高压电线的延伸方向，即沿高压电线的径向延伸，绝缘型材的厚度为1.5mm～3.5mm。这样使得绝缘型材容易发生弯曲，便于操作，同时又保证了包围高压电缆的绝缘层具有足够的厚度，达到较好的绝缘效果且不会轻易发生损坏。

本实施例中的绝缘型材可采用任意一种现有的绝缘材料制作实现，其可以单组份的材质，也可以为复合材料，如高分子聚合物等。最典型的例子为橡胶或聚乙烯，或包含二者的复合物。

橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，分为天然橡胶与合成橡胶二种，其获取成本低廉，加工制造容易，已经被广泛应用于生活中的各个领域。

而聚乙烯(polyethene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

可以理解的是，上述两种材料及绝缘型材的形状、尺寸等特征仅作为一个优选地实施例说明使用，实际中可以根据具体的情况灵活设计，并不限于本实施例。

进一步地，在本实施例中的S2中，采用热压的方式将绝缘型材的重叠搭接处粘合至一起，其可以使用常见的电烙铁等工具来完成，也可以使用后文S3中即将介绍的热压工具。作为优选的实施例，本实施例的S2中热压所采用的温度和压力和后文S3所采用的温度和压力相同，这样便可以仅通过一个工具来完成绝缘型材的粘合与整形。

可以理解的是，实际中除热压外，这一步还可以采用其他现有的方式进行，如涂胶、绑带等。此外，S2可以和S1同时进行，即在包裹绝缘型材的同时将重叠搭接处粘合。

作为优选的实施例，在本实施例中的S3中，使用热压工具来完成绝缘型材的整形，热压时的所采用的压力值为1kg～5kg，所采用的温度为140℃～220℃。上述压力和温度均可以使用现有的工具轻松达到。本实施例中热压工具可以位现有的工具，如电烙铁等，通过人为手持多个电烙铁夹持住绝缘型材并沿高压电线拖动，以完成S3。但是上述方式其压力值和温度值均无法保证，且在高空中不易完成边热压边拖动的动作，具备一定的危险性。因此本实施例还提供了一种热压工具，用于更加方便地完成S3，下面将对其进行更加详细的说明：

结合图1所示，作为优选的实施例，本实施例中的热压工具1包括至少两个热压滚轮11。至少两个热压滚轮11环绕包裹有绝缘型材的高压电线100排列，热压滚轮11包括滚轮体和内置于滚轮体的发热器。滚轮体由导热材料制成，如导热性良好的金属，发热器可以为常规的电热丝，其散发的热量可以经滚轮体传导至绝缘型材。滚轮体的转动轴线垂直于高压电线100，滚轮体的周面贴合绝缘型材。

这样便可以在为绝缘型材提供热量的同时，方便地沿高压电线100的方向拖动热压工具1，拖动时滚轮沿绝缘型材的表面移动，在对绝缘型材的表面进行整形重塑以消除其表面的缺陷的同时，还可以通过现有的夹钳或人手施压等方式提供压力，一边滚动一边挤压排出绝缘型材内部的空气，使绝缘型材的内表面和高压电线100贴合，形成一体化的绝缘电缆，极大地提高了绝缘效果和操作时的便捷程度。

进一步地，作为优选的实施例，本实施例中的滚轮体的周面向滚轮体的轴线方向凹陷并贴合绝缘型材，这样滚轮体可以更好地贴合绝缘型材，达到好的热压效果。

作为优选的实施例，本实施例中的热压工具1还包括加压电机12、丝杆螺母机构13和基板14。加压电机12的固定端连接于基板14，加压电机12的转动端同轴地固定连接丝杆螺母机构13中的丝杆。热压滚轮11的数量为两个，两个滚轮体的轴线均垂直于丝杆螺母机构13中的丝杆，一个热压滚轮11连接于丝杆螺母机构13中的螺母，另一个热压滚轮11连接于基板14，两个滚轮体的周面基本合围住包裹的绝缘型材。

当加压电机12旋转时，其带动丝杆螺母机构13中的丝杆转动，使螺母沿丝杆的轴线方向移动，进而带动与其连接的滚轮移动，以达到使其靠近或远离基板14的目的。而本实施例中另一个滚轮与基板14相对固定设置，这样通过加压电机12便可以控制两个滚轮相互靠近，以向二者之间的绝缘型材施加压力，同时又不影响其沿高压电缆的移动。

作为优选的实施例，本实施例中的旋转电机和丝杆螺母机构13均为两个，分别连接于滚轮的两端，一方面可以限制住滚轮的部分自由度，防止丝杆转动时其跟随转动，另一方面其还可以使滚轮施加的压力更加均衡。

可以理解的是，实际中也可以设置其他数量的滚轮，并配合其他数量的加压电机12和丝杆螺母机构13实现热压。例如，基板14为环形，环绕设置于高压电缆，多个滚轮均设置于基板14的环形内部，且分别连接安装于基板14的丝杆螺母机构13，多个加压电机12设置于基板14的环形外部，一一对应地连接丝杆螺母机构13并驱动其运行。当多个滚轮同时远离基板14时，多个滚轮同时向绝缘型材收拢，实现压力的施加。

进一步地，本实施例中的热压工具1还包括行走组件15，行走组件15包括行走轮151和行走电机152，行走轮151可转动地连接于基板14，行走轮151的转动轴线平行于基板14且垂直于高压电线100，行走轮151和基板14分别位于高压电线100的两侧，行走电机152的固定端连接于基板14，行走电机152的输出端连接行走轮151。行走电机152驱动行走轮151转动，以使整个热压工具1沿高压电线100行走，同时通过滚轮实现热压。这样可以实现S3的自动化运行，以解决人工操作困难，且热压质量难以把控的问题。

进一步地，作为优选的实施例，在本实施例的S3中可以进行多次热压，以至少三次为优，具体为：

在S2中的至少三次热压中，其中一次热压操作主要目的为排出空气，使绝缘型材上朝向的高压电线的表面贴合高压电线。这样可以消除高压电线合绝缘型材之间的缝隙，提高绝缘效果。其还可以防止外部异物进入至高压电线合绝缘型材之间，特别是绝缘型材的两端处，以减少高压电线发生腐蚀、短路等故障的概率

本实施例中另一次热压操作主要为对绝缘型材的合围处进行热压，强化绝缘型材的合围处的粘合效果。

本实施例中的第三次热压主要是消除绝缘型材表面的接缝。该次热压主要起到整形功能，其可以使绝缘型材的外表面更加平整，消除绝缘型材表面的凸起、缝隙等缺陷，使绝缘效果更好，同时提高绝缘的耐久性。

下面给出几种以不同温度及压力参数、不同热压次数等条件下的包覆对比案例，以进一步证明本方法的有效性：

从上述几个对比例中可以看出，采用本实施例的架空高压电线的绝缘包覆方法，可以使绝缘型材包覆后的表面不具有缺陷，具备更好的绝缘效果。同时，由对比例1及本实施例可知，本实施例中的方式允许热压时采用较低水平的压力和温度进行，更具备安全性，且这种压力和温度均可以采用常规的设备轻松地达到，更易实施。

此外值得一提的是，本实施例中的架空高压电线的绝缘包覆方法允许包覆操作以更快的速度进行，例如比较上述对比例1、对比例2及对比例3、本实施例可知，因本实施例在进行热压时无需停留保持，其每一次热压作业的速度显然快于对比例1热压的速度。并且由计算可以轻松地得出，在本实施例中即使来回沿高压电缆热压三次，其所需的时间总和也小于对比例1所需要的时间。进一步地，实际中也可以采用三个依次排列的包覆机器人，例如本实施例中固定热压工具，同时沿高压电缆行走，以流水线的方式对绝缘型材进行热压，这样就仅需行走一次便可以多次热压，极大地提高了作业速度，人工使用工具的方法同理。

综上所述，本发明提供一种架空高压电线的绝缘包覆方法，其使用固态的绝缘型材包围住高压电线，将其合围后的重叠搭接处粘合后，通过沿高压电线的长度方向边前进边热压的方式，对绝缘型材进行整型，在前进过程中能够排除绝缘型材和高压电线之间的空气，使其包围后的内表面贴合高压电线，同时还可以去除绝缘型材包围后的外表面的缺陷，如收缩孔、裂缝等，使绝缘型材重叠搭接处的表面平整没有凸起，形成一体化的绝缘电缆。

相比于现有技术，本发明采用固态的型材而非液料进行包覆，在包覆的过程中绝缘型材为自体融合，绝大部分的绝缘型材不会发生相性的转变，所以其力学特性也不会发生变化。此外，传统的热压操作均需要在一个位置保持一段时间才能使材料融合定型，而本发明采用边前进边热压的方式进行处理，处使材料融合外，还完成了去除空气、贴合电缆、整形等额外的工作，使得包覆后的绝缘层能最大程度地达到理想的设计要求，且能够显著地提高作业速度，具有简单易行，包覆速度快，作业效率高等优点，具备很好的应用前景。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，包括：

S1、使用固态的绝缘型材沿高压电线长度方向并绕所述高压电线轴线进行包裹，所述绝缘型材的宽度方向与所述高压电线的长度方向垂直，所述绝缘型材宽度方向上的两边重叠搭接；

S2、将所述绝缘型材的重叠搭接处粘合；

S3、使用热压工具对所述绝缘型材进行热压，同时将热压工具沿所述高压电线的长度方向移动，以排除所述绝缘型材与所述高压电线间的空气并使所述绝缘型材与所述高压电线的表面粘合，形成一体化的绝缘电缆。

2.根据权利要求1所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述热压工具包括至少两个热压滚轮，至少两个所述热压滚轮环绕所述高压电线排列，所述热压滚轮包括滚轮体和内置于所述滚轮体的发热器，所述滚轮体由导热材料制成，所述滚轮体的转动轴线垂直于所述高压电线，所述滚轮体的周面贴合所述绝缘型材。

3.根据权利要求2所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述滚轮体的周面向所述滚轮体的轴线方向凹陷并贴合所述绝缘型材。

4.根据权利要求2所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述热压工具还包括加压电机、丝杆螺母机构和基板，所述加压电机的固定端连接于所述基板，所述加压电机的转动端同轴地固定连接所述丝杆螺母机构中的丝杆，所述热压滚轮的数量为两个，两个所述滚轮体的轴线均垂直于所述丝杆螺母机构中的丝杆，一个所述热压滚轮连接于所述丝杆螺母机构中的螺母，另一个所述热压滚轮连接于所述基板。

5.根据权利要求4所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述热压工具还包括行走组件，所述行走组件包括行走轮和行走电机，所述行走轮可转动地连接于所述基板，所述行走轮的转动轴线平行于所述基板且垂直于所述高压电线，所述行走轮和所述基板分别位于所述高压电线的两侧，所述行走电机的固定端连接于所述基板，所述行走电机的输出端连接所述行走轮。

6.根据权利要求1～5任一项所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，在所述S2中，通过热压将所述绝缘型材的重叠搭接处粘合。

7.根据权利要求1～5任一项所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述绝缘型材的长度方向与所述高压电线的延伸方向相同，所述绝缘型材的长度大于或等于50m。

8.根据权利要求7所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，所述绝缘型材的厚度为1.5mm～3.5mm。

9.根据权利要求1～5任一项所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，在所述S2中，所述绝缘型材的材料包括橡胶，进行热压所采用的压力值为1kg～5kg，所采用的温度为140℃～220℃。

10.根据权利要求1～5任一项所述的架空高压电线的绝缘包覆方法，其特征在于，在所述S3中，所述绝缘型材的材料包括橡胶，进行热压所采用的压力值为1kg～5kg，所采用的温度为140℃～220℃。

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