CN114825195B - 一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，通过依次对电缆的导体线芯高温熔融焊接、内半导电层恢复制作和绝缘层的模注熔融结合完成电缆本体结构的各个层次，最终达到恢复电缆本体的原有结构，还原电缆未截断之前的状态，为电缆之间的连接提供了一种电缆无缝连接制作工艺。

Description

一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，特别是涉及一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法。

背景技术

由于我国煤炭、水利等资源地域分布的不平均，使得电网建设越来越重要，这为输变电设备等重大装备制造业，尤其是电网设备生产提供了广阔的发展前景。

近年来，我国输电线路电压从220千伏、330千伏、500千伏到750千伏，电压等级在逐步提高。随着电网建设的加快，输电线路电压等级的提高，发电设备、变压器等产品的性能、质量也将随之提高，这就要求电线电缆行业提供与之相适应的配套产品。目前，电线电缆企业更新设备的势头非常强劲。在此大力拉动下，电线电缆专用设备逐步形成自己的名、优、特产品。就交联电缆来说，35千伏交联电缆生产线基本实现了国产化，目前我国交联电缆生产35千伏及以下电缆的生产线共252条，立塔生产线24条。35千伏及以下交联电缆生产能力大大超过市场需求，开工率约为30％～40％。110千伏和220千伏电缆生产线，生产能力也超过了市场需求，开工率约70％。近年来，全国累计投产的生产线276条，其中进口的约40条。自2009开始，进口35千伏交联电缆生产线已经很少了，每年进口的生产线只有一两条，国内投产的生产线每年都有20多条，去年高达40条，创历史新高。在这种形式下，各地110kV、220kV级以上的交联电缆生产线如雨后春笋般呈现在神州大地。

现在世界各国均大量使用高压交联电缆，而各制造商也加强对交联电缆材料、工艺、设计及附件研究来满足用户的需要。在日本，在欧洲及北美均已开始大量使用超高压交联电缆，韩国、澳大利亚也均报道研制超高压交联电缆及附件。但是附件研究工作总是落后于电缆研究，因为新电缆应用往往首先用于短段，而到大长度输电线路才会大量使用附件。我国高压、超高压交联电缆附件研究更是落后于电缆。当前我国城市电网改造促进大长度高压交联电缆线路应用，安装简单、实用性高附件已成为许多国产电缆应用的瓶颈口，因此注意国内外交联电缆的技术动态，积极开发国产附件成为迫切课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，能够简单高效的实现电缆的连接。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，所述方法包括：

利用放热焊接技术焊接两段待连接交联聚乙烯绝缘电缆的导体线芯；

在焊接后的导体线芯外层缠绕一层内衬半导电布；

在所述内衬半导电布上进行内半导电层的恢复成型；

利用绝缘层成型模具在恢复成型的内半导电层外实现绝缘层的熔融结合，完成交联聚乙烯绝缘电缆的连接。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，利用电缆本体的原材料，操作方法简单、成本低，能够很好的适用于新敷设高压电缆中间接头的连接，同时由于制作时间较短，具备高时效性，还特别适用于外力破坏的电缆的抢修、急修。同时利用电缆本体的材料进行修复连接，使得接头与电缆本体接合效果更好，具备优良的防水性能，能够适应长期泡在水下运行的超高压电缆的连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的交联聚乙烯绝缘电缆连接方法流程图；

图2为本发明实施例提供的绝缘层成型模具结构示意图；

图3为本发明实施例提供的双层成型模具结构示意图；

图4为本发明实施例提供的双层成型模具外层空腔结构示意图。

符号说明：

1：紧固端子，2：空腔，2-1：内层空腔，2-2：外层空腔，3：内层夹层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，预制接头制作时电缆外护套被破掉的长度比其它形式接头长一倍，在恢复时达不到电缆本体的密封和机械水平，并且预制接头制作完成后，不可弯曲和随意移动。日本首先致力于开发性能更好的模铸连接头，1989年第一回长线路开始应用模铸连接头后，直到九十年代中期，这种接头在这阶段占据了主导地位，线路中应用大约有1000多个这种接头。但其制作周期长，一回路3只接头需制作一个月，时间长、效率低、浪费人力物力，难以推广应用。

本发明的目的是提供一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，利用电缆本体材料实现电缆的无缝连接，时效性高，制作操作方法简单。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例提供了一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101：利用放热焊接技术焊接两段待连接交联聚乙烯绝缘电缆的导体线芯。为了便于后续电缆的连接恢复，还可以对导体的焊接点进行打磨，使焊接点与导体线芯平滑等径。

步骤102：在焊接后的导体线芯外层均匀缠绕一层内衬半导电布，在所述内衬半导电布上进行内半导电层的恢复成型。将内半导电层成型模具固定在待连接交联聚乙烯绝缘电缆的原有内半导电层表面，然后，通过挤出机将内半导电层材料注入所述内半导电层成型模具中，使所述内半导电层材料与原有内半导电层熔为一体，完成内半导电层的修复，为电缆本体绝缘体与灌注的绝缘材料溶解制作做准备。

步骤103：利用绝缘层成型模具在恢复成型的内半导电层外实现绝缘层的熔融结合，完成交联聚乙烯绝缘电缆的连接。如图2中示出了本申请的绝缘层成型模具，模具分为上下两层对称结构，中间具有放置电缆的空腔2，两部分结构通过紧固端子1固定，以便于电缆本体与灌注的绝缘材料的熔融结合。先将内半导电层恢复成型后的绝缘电缆放入绝缘层成型模具的空腔2中，然后将加热机头的进胶口与所述绝缘层成型模具相连，并将挤出机设备加热到105℃-120℃，获得熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料，使熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料经过进胶口注入所述绝缘层成型模具的空腔中。为了保证灌注的密封性，使得灌注进去的熔融绝缘材料能够达到与电缆本体绝缘体相同的密度，可在加热机头的进胶口与空腔之间填充聚四氯，并利用硅橡胶板缠绕在加热机头与电缆本体绝缘体上。并且利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热，使所述电缆本体绝缘层达到熔融状态，使熔融状态电缆本体绝缘层与熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料融合后冷却，通过高温熔融使所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料与电缆本体绝缘层熔融结合。

在利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热时，加热温度为180℃-200℃，压力控制为3MPA-5MPA，工作时间为3-8小时。在电加热装置工作的同时，还经注水口将冷却水注入到冷却空腔内对导向体进行冷却，以使电加热装置更好的工作。

为了使连接后的电缆接头具备更好的密封性与耐用性，在利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热之前，还要检测所述绝缘层成型模具空腔中的压力，并将所述压力与预设压力阈值进行比较，预设压力阈值的范围为3MPa-5MPa。当所述压力未达到预设压力阈值时，继续注入熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料；

当所述压力达到预设压力阈值时，停止注入熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料，并用X射线确定所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料充满所述绝缘层模具空腔。

确定所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料充满所述绝缘层模具空腔后，使注入的交联聚乙烯电缆绝缘材料冷却定型，得到成型绝缘体；

检测所述成型绝缘体中的杂质、微孔及内半导电凸起是否达到预定指标，所述杂质和微孔的预定指标为尺寸小于0.004mm，所述内半导电凸起的预定指标为尺寸小于0.07mm。

由于内半导电层的熔融结合与绝缘层的熔融接合都需要成型模具，为了简化操作流程，本实施例中的模具可设置为图3所示的双层空腔结构，内层空腔2-1的结构与电缆内半导电层的尺寸一致，外层空腔2-2的结构与电缆绝缘层的尺寸一致。在实现内半导电层的熔融结合后，直接取出内层夹层3，如图4中为只留下外层空腔的示意图，继续在外层空腔2-2中实现绝缘层的熔融结合，无需二次装卸模具。当然，为了保证连接效果，最好设置内层夹层3的厚度与电缆的绝缘层厚度一致。

在实现了绝缘层的熔融结合后，在熔融结合后的绝缘层表面均匀涂上半导电漆，在半导电漆表面缠绕外半导电带；

在所述外半导电带表面设置接地屏蔽网，在所述接地屏蔽网外侧缠绕自粘紧固带，将铜波纹壳体包覆在所述自粘紧固带上，也可以在自粘紧固带外缠绕绝缘带，在所述绝缘带上包覆铜波纹壳体；

将所述接地屏蔽网与所述铜波纹壳体的两端分别与所述待连接交联聚乙烯绝缘电缆的金属护套焊接固定，电缆本体的金属护套、接地屏蔽网、铜波纹壳体汇接处通过手工打磨封铅密封。当然，为了保证焊接密封效果，在焊接前需要对电缆本体外护套和铜波纹壳体进行清洁处理。

需要说明的是，在将所述接地屏蔽网与所述铜波纹壳体的两端分别与所述待连接交联聚乙烯绝缘电缆的金属护套焊接固定之前，将密封保护管套设在所述铜波纹壳体外。

在180-200℃，1MPa-2MPa下将所述密封保护管与所述电缆本体外护套熔接为一体，熔接时间约为0.2～1小时。

为了使铜波纹壳体与电缆本体连接的两端之间相互绝缘，在铜波纹壳体层面上连接有接地端子、绝缘子，绝缘子与密封保护管之间设有密封填充物。

由此，本实施例提供了一种施工简单、成本低廉、运行质量更为稳定、安全可靠、使用方便，具体针对66KV、11OKV、220KV交联聚乙烯绝缘电力电缆中间接头本体绝缘与填充绝缘熔接制作工艺，时效性高，制作操作方法简单，材料基本是电缆原材料，制作成本材料较低；非常适用于新敷设的高压电缆中间接头的连接，由于制作时间比较短，特别适应于外力破坏的电缆的抢修、急修；还有电缆本体结构恢复后具备防水性能优势，敷设于长期泡在水下运行的超高压电缆有特别优势等等，适应性广泛。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，所述方法包括：

利用放热焊接技术焊接两段待连接交联聚乙烯绝缘电缆的导体线芯；

在焊接后的导体线芯外层缠绕一层内衬半导电布；

在所述内衬半导电布上进行内半导电层的恢复成型；

利用绝缘层成型模具在恢复成型的内半导电层外实现绝缘层的熔融结合，完成交联聚乙烯绝缘电缆的连接；

其中，所述利用绝缘层成型模具在恢复成型的内半导电层外实现绝缘层的熔融结合具体包括：

将内半导电层恢复成型后的绝缘电缆放入绝缘层成型模具的空腔中；

将加热机头的进胶口与所述绝缘层成型模具相连，并使熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料经过进胶口注入所述绝缘层成型模具的空腔中；

通过高温熔融使所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料与电缆本体绝缘层熔融结合；

其中，所述通过高温熔融使所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料与电缆本体绝缘层熔融结合包括：

利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热，使所述电缆本体绝缘层达到熔融状态；

使熔融状态电缆本体绝缘层与所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料融合后冷却；

在利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热时，加热温度为180℃-200℃，压力控制为3MPA-5MPA；

在所述利用电加热装置对电缆本体绝缘层加热之前，所述方法还包括：

检测所述绝缘层成型模具空腔中的压力，并将所述压力与预设压力阈值进行比较；

当所述压力未达到预设压力阈值时，继续注入所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料；

当所述压力达到预设压力阈值时，停止注入所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料，并用X射线确定所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料充满所述绝缘层成型模具空腔。

2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，在所述利用放热焊接技术焊接两段待连接交联聚乙烯绝缘电缆的导体线芯后，还包括对焊接后的导体线芯焊接点进行打磨。

3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，所述在所述内衬半导电布上进行内半导电层的恢复成型具体包括：

将内半导电层成型模具固定在待连接交联聚乙烯绝缘电缆的原有内半导电层表面；

通过挤出机将内半导电层材料注入所述内半导电层成型模具中；

使所述内半导电层材料与所述原有内半导电层熔为一体，完成内半导电层的修复。

4.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，确定所述熔融状交联聚乙烯电缆绝缘材料充满所述绝缘层成型模具空腔后，使注入的交联聚乙烯电缆绝缘材料冷却定型，得到成型绝缘体；

检测所述成型绝缘体中的杂质、微孔及内半导电凸起是否达到预定指标，所述杂质和所述微孔的预定指标为尺寸小于0.004mm，所述内半导电凸起的预定指标为尺寸小于0.07mm。

5.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，在实现绝缘层的熔融结合后，还包括：

在熔融结合后的绝缘层表面均匀涂上半导电漆，在半导电漆表面缠绕外半导电带；

在所述外半导电带表面设置接地屏蔽网，在所述接地屏蔽网外侧缠绕自粘紧固带，将铜波纹壳体包覆在所述自粘紧固带上；

将所述接地屏蔽网与所述铜波纹壳体的两端分别与所述待连接交联聚乙烯绝缘电缆的金属护套焊接固定。

6.根据权利要求5所述的一种交联聚乙烯绝缘电缆连接方法，其特征在于，在将所述接地屏蔽网与所述铜波纹壳体的两端分别与所述待连接交联聚乙烯绝缘电缆的金属护套焊接固定之前，将密封保护管套设在所述铜波纹壳体外；

在180-200℃，1MPa-2MPa下将所述密封保护管与电缆本体外护套熔接为一体。