CN115497684B - 工厂接头、工厂接头加工装置以及工厂接头制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工厂接头、工厂接头加工装置以及工厂接头制造工艺。该工厂接头包括：工厂接头导体，工厂接头导体的表面设置有沿工厂接头导体的周向延伸的导体屏蔽层；工厂接头绝缘，工厂接头绝缘具有工厂接头绝缘界面，工厂接头绝缘界面包括第一弧形面和第二弧形面；以及绝缘屏蔽层，环绕在工厂接头绝缘的外周，工厂接头绝缘界面的一端通过第一弧形面与绝缘屏蔽层交接，工厂接头绝缘界面的另一端通过第二弧形面与导体屏蔽层交接，且第一弧形面向绝缘屏蔽层所在侧凸出，第二弧形面向导体屏蔽层所在侧凸出。本发明的技术方案的工厂接头能够解决现有工厂接头频繁出现电气击穿的问题。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，具体而言，涉及一种工厂接头、工厂接头加工装置以及工厂接头制造工艺。
背景技术
高压交、直流海底电力电缆适用于海洋输电领域，相较于陆地电力电缆，海底电缆的交付长度可达几十甚至上百公里，线路长度远超目前产品的一次绝缘生产长度，因此大多情况下需要通过接头将单独电缆进行串联，接头形式包括预制式接头和工厂接头，其中，工厂接头的制造成本低，便于运输和一次性敷设，有利于提高海缆工程的效率，但是，目前在工厂接头连接过程中，导体焊接过程多采用自有导体直接焊接，此方式对于焊接点光滑程度无法保证，只能单纯粗糙打磨焊接点，在绝缘恢复过程中，原有绝缘和恢复绝缘之间的界面直接恢复，对于恢复起始点和恢复终止点两处电场非常集中的位置没有考虑合理的设计优化，导致经常出现工厂接头的电气击穿。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种工厂接头、工厂接头加工装置以及工厂接头制造工艺，能够解决现有工厂接头频繁出现电气击穿的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种工厂接头，包括：
工厂接头导体，工厂接头导体的表面设置有沿工厂接头导体的周向延伸的导体屏蔽层；
工厂接头绝缘，工厂接头绝缘具有工厂接头绝缘界面，工厂接头绝缘界面包括第一弧形面和第二弧形面；以及
绝缘屏蔽层，环绕在工厂接头绝缘的外周，工厂接头绝缘界面的一端通过第一弧形面与绝缘屏蔽层交接，工厂接头绝缘界面的另一端通过第二弧形面与导体屏蔽层交接。
进一步地，第一弧形面向绝缘屏蔽层所在侧凸出，第二弧形面向导体屏蔽层所在侧凸出，工厂接头绝缘界面还包括锥面，锥面的一端与第一弧形面相连接，锥面的另一端与第二弧形面相连接，且锥面与工厂接头导体的中心轴线之间的夹角为预设角度。
进一步地，在经过工厂接头的中心轴线的截面内，第一弧形面与截面相交形成第一弧形交线，第二弧形面与截面相交形成第二弧形交线，且第一弧形交线、第二弧形交线满足无量纲公式Y＝a*x2，其中a为第一调整系数，X为第一弧形交线和第二弧形交线的横坐标，Y为第一弧形交线和第二弧形交线的纵坐标。
进一步地，工厂接头的厚度为T，第一弧形交线的起始点与绝缘屏蔽层的距离为H1，第二弧形交线的起始点与导体屏蔽层的距离为H2，且三者满足关系式：H1＝H2＝b*T，其中，b为第二调整系数，在经过工厂接头的中心轴线的截面内，锥面与截面相交形成斜线段，第一弧形交线的起始点为第一弧形交线与斜线段的交点，第二弧形交线的起始点为第二弧形交线与斜线段的交点。
进一步地，第一弧形交线与第二弧形交线在水平方向的投影长度均为L，且投影长度L、第一弧形交线的起始点与绝缘屏蔽层的距离H1的关系满足无量纲公式：H1＝a*L2，投影长度L、第二弧形交线的起始点与导体屏蔽层的距离H2的关系满足无量纲公式：H2＝a*L2。
进一步地，第一调整系数与预设角度负相关、第二调整系数与预设角度负相关。
进一步地，工厂接头还包括两个电缆导体，每个电缆导体包括一个中心导体和多个绞合导体，且中心导体的预留长度最大，多个绞合导体的预留长度沿远离中心导体的方向依次减小，多个绞合导体的半径沿远离中心导体的方向依次增大，各绞合导体的预留长度L1与直径d的关系满足：L1＝d。
根据本发明的另一方面，提供了一种工厂接头加工装置，用于加工上述的工厂接头，工厂接头加工装置包括：
第一成型件；
第二成型件，第一成型件与第二成型件对接形成腔体；
至少一个注胶孔；以及
至少一个排气孔，注胶孔与排气孔均与腔体连通，排气孔位于腔体远离注胶孔的一端。
进一步地，工厂接头加工装置包括两个排气孔，注胶孔位于两个排气孔之间，且两个排气孔与到注胶孔的距离相等；或者，第一成型件与第二成型件为半圆形结构，第一成型件与第二成型件之间具有第一对接位置和第二对接位置，工厂接头加工装置还包括两个密封件，两个密封件中的一个设置在第一对接位置处，两个密封件中的另一个设置在第二对接位置处。
进一步地，电缆直径为D0，腔体的内径为D1，腔体的边缘与电缆的搭接长度为D2，且电缆直径D0、腔体的内径D1的关系满足：D1＝D0，电缆直径D0、腔体的边缘与电缆的搭接长度D2的关系满足：D2＝D0；和/或，腔体的厚度D3与腔体的内径D1的关系满足：D3＝D1。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于加工上述的工厂接头的工厂接头制造工艺，包括：
利用工厂接头导体将两个电缆导体进行连接，在电缆导体连接完成后，在连接位置处将熔融绝缘材料和屏蔽材料分别通过注胶孔分别注入腔体，以依次成型导体屏蔽层、工厂接头绝缘和绝缘屏蔽层；
在成型导体屏蔽层、工厂接头绝缘和绝缘屏蔽层的过程中，监控熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速，并使熔融绝缘材料的流速保持在预设速度范围内，预设速度范围为升/分钟；
当腔体内的空气排空后使熔融绝缘材料从排气孔流出；
当熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速满足预设条件时，依次关闭注胶孔和排气孔；
对工厂接头加工装置进行加热；
加热完成后使工厂接头加工装置自然冷却至室温，拆除第一成型件和第二成型件。
进一步地，熔融绝缘材料的温度范围为120℃～130℃。
进一步地，熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速满足的预设条件如下：熔融绝缘材料在两个排气孔处的流速差值在预设范围内，且在预设时间内熔融绝缘材料与屏蔽材料在两个排气孔处的流速之和以及熔融绝缘材料与屏蔽材料在注胶孔处注入的速度差值在预设范围内，预设范围为升/分钟。
进一步地，工厂接头加工装置的加热温度范围在160～180℃，且加热时间大于等于8小时。
应用本发明的技术方案，通过在工厂接头绝缘界面的一端设置第一弧形面，使其通过第一弧形面与绝缘屏蔽层交接，通过在工厂接头绝缘界面的另一端设置第二弧形面，使其与导体屏蔽层交接，这样，第一弧形面和第二弧形面的设置能够延长工厂接头绝缘界面与绝缘屏蔽层以及工厂接头绝缘界面与导体屏蔽层交接路径，并且使得工厂接头绝缘界面与绝缘屏蔽层以及工厂接头绝缘界面与导体屏蔽层在交接位置处的尖角改善为弧形交接界面，通过使界面平滑过渡的方式增加尖角位置处的弯曲半径，进而有效削弱电场畸变程度，起到均化电场的作用，使工厂接头绝缘界面各处在电场中受到的电场力更均衡，有效避免工厂接头局部受到的电场力过大，导致工厂接头发生电气击穿的问题，从而提高工厂接头导体连接区域的强度，第一弧形面向绝缘屏蔽层凸出，第二弧形面向导体屏蔽层所在侧凸出，能够保证工厂接头绝缘界面向绝缘屏蔽层以及工厂接头绝缘界面向导体屏蔽层的平稳过渡连接。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的实施例的工厂接头的内部结构示意图；
图2示出了本发明的实施例的工厂接头的电场集中点在轴向方向的投影位置示意图；
图3示出了本发明的实施例的工厂接头的部分结构示意图；
图4示出了本发明的实施例的工厂接头的电缆导体的结构示意图；
图5示出了本发明的实施例的工厂接头的导体分层连接件结构示意图；
图6示出了本发明的实施例的工厂接头加工装置的整体结构示意图；
图7示出了本发明的实施例的工厂接头加工装置的侧视图；以及
图8示出了本发明的实施例的工厂接头制造工艺流程图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、工厂接头导体；11、第一成型件；12、第二成型件；13、注胶孔；14、排气孔；15、密封件；16、导体分层连接件；20、导体屏蔽层；30、工厂接头绝缘；40、工厂接头绝缘界面；50、第一弧形面；60、第二弧形面；70、绝缘屏蔽层；80、锥面；90、电缆导体；91、中心导体；92、绞合导体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合参见图1至图3所示，本发明提供了一种工厂接头，包括：工厂接头导体10，工厂接头导体10的表面设置有沿工厂接头导体10的周向延伸的导体屏蔽层20；工厂接头绝缘30，工厂接头绝缘30具有工厂接头绝缘界面40，工厂接头绝缘界面40包括第一弧形面50和第二弧形面60；以及绝缘屏蔽层70，环绕在工厂接头绝缘30的外周，工厂接头绝缘界面40的一端通过第一弧形面50与绝缘屏蔽层70交接，工厂接头绝缘界面40的另一端通过第二弧形面60与导体屏蔽层20交接，且第一弧形面50向绝缘屏蔽层70所在侧凸出，第二弧形面60向导体屏蔽层20所在侧凸出。
在本实施例中，呈一定角度的工厂接头绝缘界面40在电场中会受到电场力的作用，并且工厂接头绝缘界面40各处所受电场力的大小不同，电场力主要集中作用于工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70相交位置以及工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20相交位置，现有工厂接头的工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70、工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20均为尖端交接，电荷在尖角顶端集聚，该聚集点为两部分绝缘与半导电层交接部位，电荷在此处发生明显集中，在外部电场作用下导致该位置电场强度明显畸变增大，交界处所受的电场力较大，经研究表明，随着尖角弯曲半径增大，集聚电荷密度会随之减小，因此在尖角位置处的畸变程度与尖角的弯曲半径呈反比。
基于上述分析，在本发明的技术方案中，工厂接头绝缘界面40的一端通过第一弧形面50与绝缘屏蔽层70交接，工厂接头绝缘界面40的另一端通过第二弧形面60与导体屏蔽层20交接，第一弧形面50和第二弧形面60的设置能够延长工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20交接路径，并且使得工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20在交接位置处形成弧形过渡连接结构，将原有位置处的直边尖角交接界面改善为平滑过渡的弧形交接界面，通过使界面平滑过渡的方式增加尖角位置处的弯曲半径，进而有效削弱电场畸变程度，起到均化电场的作用，使工厂接头绝缘界面40各处在电场中受到的电场力更均衡，有效避免工厂接头局部受到的电场力过大，导致工厂接头发生电气击穿的问题，从而提高工厂接头导体10连接区域的强度。第一弧形面50向绝缘屏蔽层70凸出，第二弧形面60向导体屏蔽层20所在侧凸出，能够保证工厂接头绝缘界面40向绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40向导体屏蔽层20的平稳过渡连接。
需要说明的是，图1中A、B、C、D、E、F、G、H为电场集中点的具体位置，图2为工厂接头的电场集中点轴向位置示意图，由图2可知，电场集中点位于工厂接头绝缘界面40分别与导体屏蔽层20和绝缘屏蔽层70的交接圆上，每个工厂接头包含四个电场集中交接圆。
结合参见图1至图3所示，在本发明的一个实施例中，工厂接头绝缘界面40还包括锥面80，锥面80的一端与第一弧形面50相连接，锥面80的另一端与第二弧形面60相连接，且锥面80与工厂接头导体10的中心轴线之间的夹角为预设角度。
在本实施例中，当锥面80与工厂接头导体10的中心轴线之间的夹角为预设角度时，锥面80各处在电场中受到的电场力较为均衡，避免锥面80局部受到的电场力过大，并且还能够保证实际加工过程的顺利进行。
具体地，在本发明的一个实施例中，锥面80与工厂接头导体10的中心轴线之间的夹角即预设角度可以为30度。
在本发明的一个实施例中，在经过工厂接头的中心轴线的截面内，第一弧形面50与截面相交形成第一弧形交线，第二弧形面60与截面相交形成第二弧形交线，且第一弧形交线、第二弧形绞线满足无量纲公式：Y＝a*X2，其中a为第一调整系数；第一弧形交线与第二弧形交线在水平方向的投影长度均为L，且投影长度L、第一弧形交线的起始点与绝缘屏蔽层70的距离H1的关系满足无量纲公式：H1＝a*L2，投影长度L、第二弧形交线的起始点与导体屏蔽层20的距离H2的关系满足无量纲公式：H2＝a*L2。
在本实施例中，第一弧形交线和第二弧形绞线均满足无量纲公式Y＝a*X2，能够保证工厂接头绝缘界面40的一端与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40的另一端与导体屏蔽层20实现弧形过渡交接，且保证第一弧形交线与第二弧形交线的在电场中的受力较为均衡，进而保证工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70的交界处以及工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70的交界处不会受到过大的电场力，从而避免工厂接头发生电气击穿的问题。
在本发明的一个实施例中，工厂接头的厚度为T，第一弧形交线的起始点与绝缘屏蔽层70的距离为H1，第二弧形交线的起始点与导体屏蔽层20的距离为H2，且三者满足关系式：H1＝H2＝b*T，其中，b为第二调整系数，在经过工厂接头的中心轴线的截面内，锥面80与截面相交形成斜线段，第一弧形交线的起始点为第一弧形交线与斜线段的交点，第二弧形交线的起始点为第二弧形交线与斜线段的交点。
在本实施例中，工厂接头的厚度T，第一弧形交线的起始点与绝缘屏蔽层70的距离H1，第二弧形交线的起始点与导体屏蔽层20的距离H2，三者满足关系式：H1＝H2＝b*T，这样能够保证工厂接头绝缘界面40的一端与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40的另一端与导体屏蔽层20能够准确交接。
在本发明的一个实施例中，第一调整系数与预设角度负相关、第二调整系数与预设角度负相关。
在本实施例中，第一调整系数与预设角度负相关，即当预设角度值增大时，需要减小第一调整系数的数值，第二调整系数与预设角度负相关，即当预设角度值增大时，同样需要增大第二调整系数的数值。其中第一调整系数的范围为1/64～1/4，第二调整系数的范围为0.05～0.25。
在一个实施例中，当预设角度为25度、30度、35度时，相应的第一调整系数分别设置为1/4、1/8、1/16，相应的第二调整系数分别设置为0.15、0.10、0.05。
第一调整系数的范围不宜过大，该范围过大，则导致曲线的曲率过大，影响交接位置处的弧线弧度，进而导致在交接位置处形成的电场力的均衡性受到影响，第一调整系数的范围也不宜过小，该范围过小，则会导致曲线的曲率过小，无法形成有效的弧度，进而导致无法有效改善交接位置处形成的电场力的均衡性。
第二调整系数的范围不宜过大，该范围过大，则导致曲线的曲率过大，影响交接位置处的弧线弧度，进而导致在交接位置处形成的电场力的均衡性受到影响，第二调整系数的范围也不宜过小，该范围过小，则会导致曲线的曲率过小，无法形成有效的弧度，进而导致无法有效改善交接位置处形成的电场力的均衡性。
如图4所示，在本发明的一个实施例中，工厂接头导体10包括两个电缆导体90，每个电缆导体90包括一个中心导体91和多个绞合导体92，且中心导体91的预留长度最大，多个绞合导体92的预留长度沿远离中心导体91的方向依次减小，多个绞合导体92的半径沿远离中心导体91的方向依次增大，多个绞合导体92的预留长度L1与多个绞合导体92的直径d的关系满足：L1＝(2.25～2.75)d。
在本实施例中，中心导体91预留长度最长，各绞合导体92预留长度逐层递减，且两根电缆导体90处理方式和预留长度完全相同，且多个绞合导体92的预留长度L1与多个绞合导体92的直径d的关系满足：L1＝(2.25～2.75)d，这样能够保证电缆导体90连接后的强度和弯曲性能。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，工厂接头还包括导体分层连接件16，在对两根电缆进行焊接时，首先通过氩弧焊的方式将中心导体91进行直接焊接，其余各绞合导体92则通过导体分层连接件16进行逐层连接，且导体分层连接件16的内径为要连接的绞合导体92的外径，导体分层连接件16外径为下一层绞合导体92的外径。
具体地，当两根电缆导体90均为铜导体时，分层导体连接件的材质优选银铜合金，而当其中一根电缆导体90为铜导体另一根为铝导体，或者两侧均为铝导体时，也可选择铜铝合金材质的导体分层连接件16。
结合参见图5至图7所示，本发明提供了一种工厂接头加工装置，用于加工上述的工厂接头，工厂接头加工装置包括：第一成型件11；第二成型件12，第一成型件11与第二成型件12对接形成腔体；至少一个注胶孔13；以及至少一个排气孔14，注胶孔13与排气孔14均与腔体连通，排气孔14位于腔体远离注胶孔13的一端。
在本实施例中，第一成型件11与第二成型件12对接形成腔体，注胶孔13和排气孔14均与腔体连通，且排气孔14位于腔体远离注胶孔13的一端，保证注胶过程中，腔体内的空气能够从排气孔14顺利排出，且第一成型件11与第二成型件12是通过对接方式形成腔体的，为分体式结构，方便进行拆装，当第一成型件11或第二成型件12发生损坏时，可进行单独更换，无需换整个装置，既能够节约时间还能够节约成本。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，第一成型件11位于第二成型件12的上方，注胶孔13设置在第二成型件12上，排气孔14设置在第一成型件11上，以保证腔体内空气的顺利排出，且第一成型件11与第二成型件12是通过多个紧固螺栓进行固定连接的，且相邻两个紧固螺栓的间距为10cm。
在一个实施例中，排气孔14位于第一成型件11的顶部，注胶孔13位于第二成型件12的底部，可以使得注胶时胶体能够获得更加良好的流动效果，降低胶体对于排气的影响，同时提高注胶过程中的排气效率，并且避免排气孔位置设置不合理导致的影响注胶结构的问题。
结合参见图6和图7所示，在本发明的一个实施例中，工厂接头加工装置包括两个排气孔14，注胶孔13位于两个排气孔14之间，且两个排气孔14与到注胶孔13的距离相等。
在本实施例中，工厂接头加工装置包括两个排气孔14，这样能够提高腔体内空气的排出速度，注胶孔13位于两个排气孔14之间且两个排气孔14与到注胶孔13的距离相等，这样，在对排气孔14处材料的流速进行检测时，能够判断注胶孔13两侧距离注胶孔13相同距离处材料的流速变化，便于对加工过程的监控和调整。
结合参见图5至图7所示，在本发明的一个实施例中，第一成型件11与第二成型件12为半圆形结构，第一成型件11与第二成型件12之间具有第一对接位置和第二对接位置，工厂接头加工装置还包括两个密封件15，两个密封件15中的一个设置在第一对接位置处，两个密封件15中的另一个设置在第二对接位置处。
在本实施例中，工厂接头加工装置还包括两个密封件15，两个密封件15中的一个设置在第一对接位置处，两个密封件15中的另一个设置在第二对接位置处，这样能够保证第一成型件11与第二成型件12对接所形成的腔体的密封性。
在本发明的一个实施例中，电缆直径为D0，腔体的内径为D1，腔体的边缘与电缆的搭接长度为D2，且电缆直径D0、腔体的内径D1的关系满足：D1＝(1～1.4)D0，电缆直径D0、腔体的边缘与电缆的搭接长度D2的关系满足：D2＝(0.05～0.15)D0。
在本实施例中，电缆直径D0、腔体的内径D1的关系满足：D1＝(1～1.4)D0，以便为热态绝缘材料膨胀后预留充足的空间，电缆直径D0、腔体的边缘与电缆的搭接长度D2的关系满足：D2＝(0.05～0.15)D0，以保证两根电缆后的连接稳定性。
在本发明的一个实施例中，腔体的厚度D3与腔体的内径D1的关系满足：D3＝(0.1～0.2)D1。
在本实施例中，腔体的厚度D3与腔体的内径D1的关系满足：D3＝(0.1～0.2)D1，这样能够保证装置的结构强度。
如图8所示，本发明提供了一种用于加工上述的工厂接头的工厂接头制造工艺，包括：利用工厂接头导体10将两个电缆导体90进行连接，在电缆导体90连接完成后，在连接位置处将熔融绝缘材料和屏蔽材料分别通过注胶孔分别注入腔体，以依次成型导体屏蔽层20、工厂接头绝缘30和绝缘屏蔽层70；在成型导体屏蔽层20、工厂接头绝缘30和绝缘屏蔽层70的过程中，监控熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速，并使熔融绝缘材料的流速保持在预设速度范围内，预设速度范围为(0.35～0.38)升/分钟；当腔体内的空气排空后使熔融绝缘材料从排气孔14流出；当熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速满足预设条件时，依次关闭注胶孔13和排气孔14；对工厂接头加工装置进行加热；加热完成后使工厂接头加工装置自然冷却至室温，拆除第一成型件11和第二成型件12。
在本实施例中，在第一成型件11和第二成型件12安装完成，通过三个独立的挤出机搭建导体屏蔽+绝缘+绝缘屏蔽三层共挤系统，即将两个电缆导体90进行连接，在电缆导体90连接完成后，将稳定挤出的熔融绝缘材料和半导电屏蔽材料由注胶孔13注入模具腔体，熔融材料温度在120-130℃，同时，腔体内原有的空气可从排气孔14排出，在第二成型件12与注胶孔13的连接处设置有电子流量计，在排气孔14与第一成型件11的连接处同样设置有电子流量计，用以监控材料的流速，熔融的绝缘材料从注胶孔13注入，且注入的流速控制在0.35-0.38升/分钟，当腔体内空气排空后熔融的绝缘材料从排气孔14流出，当两个排气孔14处的电子流量计显示的熔融绝缘材料的流速相近，且在至少连续10分钟内流速值加和与注胶孔13处电子流量计显示的流速值偏差在0.02升/分钟以内时，依次关闭注胶孔13和排气孔14，随后将工厂接头加工装置放置在加热间进行加热，完成后自然冷却至室温拆除加热完成后使工厂接头加工装置自然冷却至室温，拆除第一成型件11和第二成型件12，即完成工厂接头的制造。
在一个实施例中，弧形面是在原有的绝缘为水平结构的基础上，通过用刀剥削和砂纸打磨形成弧形面，然后后面注塑进来的塑料受绝缘结构的影响，自然成型为弧形面。
在本发明的一个实施例中，熔融绝缘材料的温度范围为120～130℃。
在本实施例中，熔融绝缘材料的温度范围为120～130℃，以确保绝缘材料在腔体内的流动性，便于进行快速填充，提高注塑效率和注塑质量。
在本发明的一个实施例中，熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速满足的预设条件如下：熔融绝缘材料在两个排气孔14处的流速差值在预设范围内，且在预设时间内熔融绝缘材料与屏蔽材料在两个排气孔14处的流速之和以及熔融绝缘材料与屏蔽材料在注胶孔13处注入的速度差值在预设范围内，预设范围为(0.015～0.025)升/分钟。
在本实施例中，当熔融绝缘材料与屏蔽材料的流速满足预设条件时，说明腔体内绝缘材料与屏蔽材料的填充量满足注塑要求，从而防止注塑后的成品出现凹痕、熔接痕等外观缺陷，防止腔体内材料填充不足或者气泡残留。
在本发明的一个实施例中，工厂接头加工装置的加热温度范围在160～180℃，且加热时间大于等于8小时。
在本实施例中，工厂接头加工装置的加热温度范围在160～180℃，且加热时间大于等于8小时，这样能够保证腔体内的绝缘材料以及屏蔽材料能够固化、脱膜，还能保证注塑后成品的尺寸精度和力学性能，进而保证低密度线性聚乙烯材料中的交联剂充分分解，并促进线性聚乙烯分子发生化学交联反应转变成为交联聚乙烯。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
(1)工厂接头绝缘界面40的一端通过第一弧形面50与绝缘屏蔽层70交接，工厂接头绝缘界面40的另一端通过第二弧形面60与导体屏蔽层20交接，第一弧形面50和第二弧形面60的设置能够延长工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20交接路径，并且使得工厂接头绝缘界面40与绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40与导体屏蔽层20在交接位置处形成弧形过渡连接结构，将原有位置处的直边尖角交接界面改善为平滑过渡的弧形交接界面，通过使界面平滑过渡的方式增加尖角位置处的弯曲半径，进而有效削弱电场畸变程度，起到均化电场的作用，使工厂接头绝缘界面40各处在电场中受到的电场力更均衡，有效避免工厂接头局部受到的电场力过大，导致工厂接头发生电气击穿的问题，从而提高工厂接头导体10连接区域的强度。第一弧形面50向绝缘屏蔽层70凸出，第二弧形面60向导体屏蔽层20所在侧凸出，能够保证工厂接头绝缘界面40向绝缘屏蔽层70以及工厂接头绝缘界面40向导体屏蔽层20的平稳过渡连接。
(2)通过工厂接头加工装置和工厂接头的制造工艺，可有效实现工厂接头的设计和样品制作。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种工厂接头，其特征在于，包括：
工厂接头导体(10)，所述工厂接头导体(10)的表面设置有沿所述工厂接头导体(10)的周向延伸的导体屏蔽层(20)；
工厂接头绝缘(30)，所述工厂接头绝缘(30)具有工厂接头绝缘界面(40)，所述工厂接头绝缘界面(40)包括第一弧形面(50)和第二弧形面(60)；以及
绝缘屏蔽层(70)，环绕在所述工厂接头绝缘(30)的外周，所述工厂接头绝缘界面(40)的一端通过所述第一弧形面(50)与所述绝缘屏蔽层(70)交接，所述工厂接头绝缘界面(40)的另一端通过所述第二弧形面(60)与所述导体屏蔽层(20)交接；
在经过所述工厂接头的中心轴线的截面内，所述第一弧形面(50)与所述截面相交形成第一弧形交线，所述第二弧形面(60)与所述截面相交形成第二弧形交线，且所述第一弧形交线、所述第二弧形交线满足无量纲公式Y＝a*X2，其中a为第一调整系数，X为第一弧形交线和第二弧形交线的横坐标，Y为第一弧形交线和第二弧形交线的纵坐标。
2.根据权利要求1所述的工厂接头，其特征在于，所述第一弧形面(50)向所述绝缘屏蔽层(70)所在侧凸出，所述第二弧形面(60)向所述导体屏蔽层(20)所在侧凸出，所述工厂接头绝缘界面(40)还包括锥面(80)，所述锥面(80)的一端与所述第一弧形面(50)相连接，所述锥面(80)的另一端与所述第二弧形面(60)相连接，且所述锥面(80)与所述工厂接头导体(10)的中心轴线之间的夹角为预设角度。
3.根据权利要求2所述的工厂接头，其特征在于，所述工厂接头的厚度为T，所述第一弧形交线的起始点与所述绝缘屏蔽层(70)的距离为H1，所述第二弧形交线的起始点与所述导体屏蔽层(20)的距离为H2，且三者满足关系式：H1＝H2＝b*T，其中，b为第二调整系数，在经过所述工厂接头的中心轴线的截面内，所述锥面(80)与所述截面相交形成斜线段，所述第一弧形交线的起始点为所述第一弧形交线与所述斜线段的交点，所述第二弧形交线的起始点为所述第二弧形交线与所述斜线段的交点。
4.根据权利要求1所述的工厂接头，其特征在于，所述第一弧形交线与所述第二弧形交线在水平方向的投影长度均为L，且所述投影长度L、所述第一弧形交线的起始点与所述绝缘屏蔽层(70)的距离H1的关系满足无量纲公式：H1＝a*L2，所述投影长度L、所述第二弧形交线的起始点与所述导体屏蔽层(20)的距离H2的关系满足无量纲公式：H2＝a*L2。
5.根据权利要求3所述的工厂接头，其特征在于，所述第一调整系数与所述预设角度负相关、所述第二调整系数与所述预设角度负相关。
6.根据权利要求1所述的工厂接头，其特征在于，所述工厂接头还包括两个电缆导体(90)，每个所述电缆导体(90)包括一个中心导体(91)和多个绞合导体(92)，且所述中心导体(91)的预留长度最大，多个所述绞合导体(92)的预留长度沿远离所述中心导体(91)的方向依次减小，多个所述绞合导体(92)的半径沿远离所述中心导体(91)的方向依次增大，各所述绞合导体(92)的预留长度L1与直径d的关系满足：L1＝(2.25～2.75)d。
7.一种工厂接头加工装置，其特征在于，用于加工如权利要求1至6中任一项所述的工厂接头，所述工厂接头加工装置包括：
第一成型件(11)；
第二成型件(12)，所述第一成型件(11)与所述第二成型件(12)对接形成腔体；
至少一个注胶孔(13)；以及
至少一个排气孔(14)，所述注胶孔(13)与所述排气孔(14)均与所述腔体连通，所述排气孔(14)位于所述腔体远离所述注胶孔(13)的一端。
8.根据权利要求7所述的工厂接头加工装置，其特征在于，所述工厂接头加工装置包括两个所述排气孔(14)，所述注胶孔(13)位于两个所述排气孔(14)之间，且两个所述排气孔(14)与到所述注胶孔(13)的距离相等；或者，所述第一成型件(11)与所述第二成型件(12)为半圆形结构，所述第一成型件(11)与所述第二成型件(12)之间具有第一对接位置和第二对接位置，所述工厂接头加工装置还包括两个密封件(15)，两个所述密封件(15)中的一个设置在所述第一对接位置处，两个所述密封件(15)中的另一个设置在所述第二对接位置处。
9.根据权利要求7所述的工厂接头加工装置，其特征在于，电缆直径为D0，所述腔体的内径为D1，所述腔体的边缘与所述电缆的搭接长度为D2，且电缆直径D0、腔体的内径D1的关系满足：D1＝(1～1.4)D0，电缆直径D0、所述腔体的边缘与所述电缆的搭接长度D2的关系满足：D2＝(0.05～0.15)D0；和/或，腔体的厚度D3与腔体的内径D1的关系满足：D3＝(0.1～0.2)D1。
10.一种用于加工如权利要求1至6中任一项所述的工厂接头的制造工艺，其特征在于，包括：
利用工厂接头导体(10)将两个电缆导体(90)进行连接，在所述电缆导体(90)连接完成后，在连接位置处将熔融绝缘材料和屏蔽材料分别通过注胶孔(13)分别注入腔体，以依次成型导体屏蔽层(20)、工厂接头绝缘(30)和绝缘屏蔽层(70)；
在成型所述导体屏蔽层(20)、所述工厂接头绝缘(30)和所述绝缘屏蔽层(70)的过程中，监控所述熔融绝缘材料与所述屏蔽材料的流速，并使所述熔融绝缘材料的流速保持在预设速度范围内，所述预设速度范围为(0.35～0.38)升/分钟；
当所述腔体内的空气排空后使所述熔融绝缘材料从排气孔(14)流出；
当所述熔融绝缘材料与所述屏蔽材料的流速满足预设条件时，依次关闭所述注胶孔(13)和所述排气孔(14)；
对工厂接头加工装置进行加热；
加热完成后使所述工厂接头加工装置自然冷却至室温，拆除第一成型件和第二成型件。
11.根据权利要求10所述的工厂接头的制造工艺，其特征在于，所述熔融绝缘材料的温度范围为120℃～130℃。
12.根据权利要求10所述的工厂接头的制造工艺，其特征在于，所述熔融绝缘材料与所述屏蔽材料的流速满足的预设条件如下：所述熔融绝缘材料在两个所述排气孔(14)处的流速差值在预设范围内，且在预设时间内所述熔融绝缘材料与所述屏蔽材料在两个所述排气孔(14)处的流速之和以及所述熔融绝缘材料与所述屏蔽材料在所述注胶孔(13)处注入的速度差值在预设范围内，所述预设范围为(0.015～0.025)升/分钟。
13.根据权利要求10所述的工厂接头的制造工艺，其特征在于，所述工厂接头加工装置的加热温度范围在160～180℃，且加热时间大于等于8小时。
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