CN117095856A - 一种高压电缆制备方法、生产线以及高压电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电缆制备方法，包括制备平滑铝护套线芯以及制备外护套等步骤，其中，制备外护套时，绝缘外护套通过粘结力不小于4.0kN/m的粘结材料粘结连接在平滑铝护套的外部。本发明的高压电缆制备方法，增强了平滑铝护套和绝缘外护套之间的粘结力，改善了电缆弯曲情况，并保证电缆绝缘性能，本发明还提供了一种高压电缆生产线以及高压电缆。
Description
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种高压电缆制备方法、生产线以及高压电缆。
背景技术
随着我国经济的高速发展，电力需求也越来越大，特别是高压电缆的敷设存在地域的差异，对电缆结构的要求越来越高。
目前国内高压电缆金属护套主要采用皱纹铝护套，使用该皱纹铝护套的电缆在弯曲时，绝缘外护套内侧不会出现弓起或起皱现象，因此电缆弯曲更加方便。但近些年发现，采用皱纹铝护套结构的高压电缆频繁出现缓冲层烧蚀、绝缘层击穿等问题，最终引电树或水树，使绝缘性能恶化，甚至引起电缆击穿，严重时会造成高压电网运行系统中断，造成大面积的停电事故。
故近几年，电缆行业中的平滑铝护套电缆逐渐发展起来。从目前情况来看，平滑铝护套电缆的生产工艺还不够成熟，在生产过程中存在平滑铝护套电缆起皱屈曲问题，且平滑铝护套电缆的弯曲半径较大，弯曲不是很方便，而弯曲半径一旦减小，电缆起皱屈曲的问题就尤为明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种高压电缆制备方法，所述方法增强了平滑铝护套和绝缘外护套之间的粘结力，改善了电缆弯曲情况，本发明还提供了一种高压电缆生产线以及高压电缆。
一种高压电缆制备方法，包括制备步骤，所述制备步骤包括：
制备平滑铝护套线芯，所述平滑铝护套线芯的最外侧为平滑铝护套；
制备外护套，所述外护套包括绝缘外护套，将所述绝缘外护套通过粘结力不小于4.0kN/m的粘结材料粘结连接在平滑铝护套的外部，从而形成高压电缆。
优选的，在将绝缘外护套粘结连接在平滑铝护套的外部之前，所述制备步骤还包括：
对所述平滑铝护套的表面进行处理，使平滑铝护套的外表面形成凹坑，
使所述粘结材料嵌入平滑铝护套表面经处理后得到的凹坑。
优选的，制备平滑铝护套线芯具体包括：
制备绝缘线芯，并将半导电缓冲阻水层包绕在绝缘线芯的外部；
成型焊接：将待制成平滑铝护套的铝带成型焊接在包绕有半导电缓冲阻水层的绝缘线芯的外部，形成平滑铝护套；
表面处理：对平滑铝护套的外表面进行喷砂处理，使平滑铝护套的外表面形成凹坑；
清理：清理平滑铝护套的外表面。
优选的，制备平滑铝护套线芯具体包括：
制备绝缘线芯，并将半导电缓冲阻水层包绕在绝缘线芯的外部；
清理：清理待制成平滑铝护套的铝带；
表面处理：对铝带进行辊压处理，在铝带中作为平滑铝护套外表面的一侧面上形成凹坑；
成型焊接：将辊压处理后的铝带焊接在包绕有半导电缓冲阻水层的绝缘线芯的外部，形成平滑铝护套。
优选的，所述粘结材料为改性聚丙烯，所述外护套还包括半导电外护套，所述半导电外护套包绕在绝缘外护套的外部；制备外护套，具体包括：将粘结材料、绝缘外护套以及半导电外护套挤制在平滑铝护套线芯中平滑铝护套的外部，从而得到高压电缆。
优选的，高压电缆制备方法还包括试验步骤，所述试验步骤包括：
对制备得到的高压电缆进行取样，取样后的样品长度为第一设定长度；
从样品的一端将平滑铝护套与绝缘外护套分离至第二设定长度；
对平滑铝护套与绝缘外护套分离后的样品进行拉伸试验，并测量平滑铝护套与绝缘外护套的连接处的可承受拉力的大小，再根据可承受拉力的大小来判断样品是否合格。
本发明还提供一种高压电缆生产线，用于通过上述高压电缆制备方法生产高压电缆，包括三层共挤装置，用于执行将粘结材料、绝缘外护套以及半导电外护套挤制在平滑铝护套线芯中平滑铝护套外部的三层共挤工序，所述三层共挤装置呈套接在一起的多层轴套状结构，且相邻轴套之间存在间隙，各间隙均连通至三层共挤装置的中心孔，三层共挤装置的外表面上开设有多个分别连通至各间隙的挤入口，所述平滑铝护套线芯穿入三层共挤装置的中心孔中，粘结材料、绝缘外护套及半导电外护套分别通过各挤入口进入间隙并挤制在平滑铝护套线芯中平滑铝护套的外部。
优选的，所述三层共挤装置包括模芯、模套、外模套和夹层，所述模芯、模套和外模套从内至外依次套接呈所述多层轴套状结构，且三者的端口设置位置沿平滑铝护套的牵引方向依次排布，模芯和模套之间的间隙与粘结材料的挤入口连通，模套和外模套之间的间隙中设有夹层，夹层和模套之间的间隙与绝缘外护套的挤入口连通，夹层和外模套之间的间隙与半导电外护套的挤入口连通，平滑铝护套线芯穿设模芯的中心孔中，并沿牵引方向移动，随着平滑铝护套线芯移动，所述粘结材料从模套的端口挤制在平滑铝护套线芯中平滑铝护套的表面，绝缘外护套以及半导电外护套从外模套的端口挤制在粘结材料的表面。
优选的，高压电缆生产线还包括表面处理装置，用于执行在平滑铝护套的表面处理形成凹坑的表面处理工序，所述表面处理装置包括压缩空气输出组件、砂料加压罐以及喷枪，所述压缩空气输出组件连通喷枪，砂料加压罐连通至压缩空气输出组件和喷枪之间的管路上，使压缩空气携带砂料进入喷枪，所述喷枪设有多个，多个喷枪环绕所述平滑铝护套的轴线均匀布置。
优选的，高压电缆生产线还包括表面处理装置，用于执行在平滑铝护套的表面处理形成凹坑的表面处理工序，所述表面处理装置包括第一辊、第二辊和支架，所述第一辊和第二辊可回转的连接在支架上，第二辊上设有均匀排布的突出的辊压点，待制成平滑铝护套的铝带从第一辊和第二辊之间的缝隙穿过，使各辊压点在铝带上形成凹坑。
优选的，高压电缆生产线还包括清理装置和焊接装置，清理装置用于执行清理工序，焊接装置用于执行将待制成平滑铝护套的铝带焊接为平滑铝护套的成型焊接工序，沿所述生产线的流向，所述焊接装置、表面处理装置、清理装置以及三层共挤装置依次排布，或者，沿所述生产线的流向，所述清理装置、表面处理装置、焊接装置以及三层共挤装置依次排布。
本发明还提供一种高压电缆，包括平滑铝护套线芯、绝缘外护套和半导电外护套，还包括由粘结力不小于4.0kN/m的材料制成的粘结层，绝缘外护套和平滑铝护套线芯中的平滑铝护套由所述粘结层粘结连接，半导电外护套包覆在绝缘外护套的外部。
优选的，所述平滑铝护套的外表面上设有均匀排布的凹坑，所述粘结层嵌合于凹坑中。
本发明提供的高压电缆制备方法，包括制备步骤，制备步骤包括制备平滑铝护套线芯和制备外护套，制备外护套时将绝缘外护套通过粘结力不小于4.0kN/m的粘结材料粘结连接在平滑铝护套的外部，从而形成高压电缆。
本发明的发明人经过研究发现，平滑铝护套和绝缘外护套间的粘结力对平滑铝护套电缆起褶皱有很大的影响。即发明人发现了粘结力越强，平滑铝护套电缆越不容易出现褶皱这一现象。因此本发明以高粘结强度的材料代替传统的热熔胶作为粘结材料，极大地提高了平滑铝护套与绝缘外护套之间的粘结力，避免电缆在弯曲时产生褶皱，故电缆弯曲时受限更小，弯曲更加方便，并且正是由于产生褶皱的情况得到了改善，所以电缆不易发生烧蚀，保证了运行过程中的绝缘性能，还降低了电缆的制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例5中高压电缆的结构示意图；
图2是本发明实施例5中高压电缆的截面结构示意图；
图3是本发明实施例3中三层共挤装置的结构示意图；
图4是本发明实施例3中表面处理装置的结构示意图；
图5是本发明实施例3中高压电缆生产线的结构示意图；
图6是本发明实施例4中表面处理装置的结构示意图；
图7是本发明实施例4中高压电缆生产线的结构示意图。
图中：1、导体；2、半导电带；3、半导电内屏蔽层；4、绝缘层；5、半导电外屏蔽层；6、半导电缓冲阻水层；7、平滑铝护套；71、铝带；8、粘结层；9、绝缘外护套；10、半导电外护套；101、导体线芯；102、绝缘线芯；103、平滑铝护套线芯；104、高压电缆；20、三层共挤装置；201、间隙；202、模芯；203、模套；204、外模套；205、夹层；30、表面处理装置；301、压缩空气输出组件；3011、气源；3012、分流器；3013、调节阀；3014、调砂阀；302、砂料加压罐；3021、砂料进口；3022、锥阀；3023、砂料出口管；303、喷枪；3031、压力分流器；304、第一辊；3041、滑块；305、第二辊；306、支架；3061、底板；3062、立板；3063、顶板；307、调节组件；3071、手轮；3072、丝杆；40、清理装置；50、焊接装置。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了降低对电力线路供电中断的损失，及解决高压平滑铝护套电缆存在的关键技术问题，本发明的发明人通过对运行多年的高压电缆解剖发现，电缆的缓冲层上有明显的烧蚀痕迹，皱纹铝护套上有明显的电蚀留下的白色粉末，在电缆绝缘屏蔽层上也存在明显的腐蚀的现象。
发明人经过研究发现，平滑铝护套和绝缘外护套间的粘结力对平滑铝护套电缆起褶皱有很大的影响。即发明人发现了粘结力越强，平滑铝护套电缆越不容易出现褶皱这一现象。故从上述现象入手，通过以下实施例改进高压电缆的生产工艺。
实施例1
本实施例的高压电缆制备方法，包括制备步骤，制备步骤包括：
制备平滑铝护套线芯103，平滑铝护套线芯103的最外侧为平滑铝护套7；
制备外护套，外护套包括绝缘外护套9，将绝缘外护套9通过粘结力不小于4.0kN/m的粘结材料粘结连接在平滑铝护套7的外部，从而形成高压电缆104。
以高粘结强度的材料代替传统的热熔胶作为粘结材料，极大地提高了平滑铝护套7与绝缘外护套9之间的粘结力，避免电缆在弯曲时产生褶皱，故电缆弯曲时受限更小，弯曲更加方便，并且正是由于产生褶皱的情况得到了改善，所以电缆不易发生烧蚀，保证了运行过程中的绝缘性能，还降低了电缆的制造成本。
本实施例中，在将绝缘外护套9粘结连接在平滑铝护套7的外部之前，制备步骤还包括：
对平滑铝护套7的表面进行处理，使平滑铝护套7的外表面形成凹坑，
使粘结材料嵌入平滑铝护套7表面经处理后得到的凹坑。
经过表面处理后的平滑铝护套7的表面粗糙度大大增加，粘结材料在平滑铝护套7上的附着力也随之有效增强，进一步提高了平滑铝护套7与绝缘外护套9之间的粘结力，在粘结材料和凹坑之间的嵌合连接方式下，二者几乎无法在使用过程中脱离，因此不会给与褶皱形成的条件，保证电缆弯曲灵活且绝缘良好。本实施例中，电缆的允许弯曲半径可以达到20(电缆的实际外径+电缆导体的实际外径)±5％，而改进前的常规电缆的允许弯曲半径仅为10～15(电缆的实际外径+电缆导体的实际外径)±5％，允许弯曲半径的单位为倍率。
本实施例中，制备平滑铝护套线芯103具体包括：
首先制备导体线芯101：将半导电带2包裹在导体1的外部形成导体线芯101；
之后以导体线芯101为基础制备绝缘线芯102：将半导电内屏蔽层3、绝缘层4和半导电外屏蔽层6从内至外依次包裹在导体线芯101外部，形成绝缘线芯102；
再之后以绝缘线芯102为基础制备平滑铝护套线芯103：将半导电缓冲阻水层6包绕在绝缘线芯102的外部；
成型焊接：将待制成平滑铝护套7的铝带71通过氩弧焊成型焊接在包绕有半导电缓冲阻水层6的绝缘线芯102的外部，形成平滑铝护套7；
表面处理：对平滑铝护套7的外表面进行喷砂处理，使平滑铝护套7的外表面形成凹坑；该凹坑指由喷砂处理后形成的磨砂状粗糙表面上的坑洞；
其中喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化铝护套7表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料金刚砂高速喷射到铝护套7的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和粘结材料之间的附着力。相比于喷漆来说不产生漆雾，喷砂的磨料利用率接近100％，生产效率高；
清理：清理平滑铝护套7的外表面，首先采用无尘布擦拭平滑铝护套7，用无尘布对其进行除尘擦拭处理，并清洗其表面上油污、灰尘及氧化层；之后，再采用吸尘器吸尘，用强力吸尘器对其表面进行吸尘处理，并吹干处理。
本实施例中，将平滑铝护套7与绝缘外护套9粘结连接的粘结材料为改性聚丙烯。外护套还包括半导电外护套10，半导电外护套10包绕在绝缘外护套9的外部；制备外护套具体包括：将粘结材料、绝缘外护套9以及半导电外护套10挤制在平滑铝护套线芯103中平滑铝护套7的外部，从而得到高压电缆104。本实施例中，三者可以通过三层共挤的方式进行挤制。
改性聚丙烯和热熔胶之间的性能区别请见下表：
| 材料 | 熔融温度 | 塑性 | 剥离强度 | 熔融粘度 |
| 热熔胶 | 65℃～135℃ | 热塑性 | 1.8kN/m | 6000CPs/130℃ |
| 改性聚丙烯 | 175℃～185℃ | 热塑性 | 4.0kN/m | 8000CPs/180℃ |
聚丙烯树脂是四大通用型热塑性树脂(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)之一，以丙烯为原料，乙烯为共聚单体通过聚合反应生产制得。用于生产聚丙烯的工艺方法，按类别划分主要有以下几大类：溶剂法、溶液法，液相本体法(含液相气相组合式)和气相本体法。
本实施例中，对聚丙烯采用液相本体法的工艺，聚合物溶液的表观黏度由非结构黏度(ηn)和结构黏度(ηs)构成，根据塑料的流变性，聚合物的粘性流动是分子链重心沿流动方向发生位移和链间相互滑移的特性，通过核心设备为MZCR(多区循环反应器系统)反应器在提升管内聚合物通过反应气体向上吹，形成流化，并送入下降管的上部经过旋风分离器后，粉料收集在下降管内，再通过反应气体通过管线循环，在下降管下部的阀门排出。
排出的粉料经过高压和低压脱气后，在生产均聚物和无规共聚物时，直接进行汽蒸和干燥，此时分子的流体力学体积增大，使水溶液黏度提高而得到粉料产品；分子量越大，一个分子链包含的链段数目就越多，为了实现重心的迁移，需要完成的链段协同作用的次数就越多，所以聚合物熔体的剪切粘度随分子量的增加而增加，分子量大的流动性就差，表观粘度就高，而且分子量的缓慢增加会引起表观粘度的急剧增高。
由于三层共挤需要同时对热熔胶、绝缘外护套9、半导电外护套10进行挤出，而热熔胶熔融温度是65℃～135℃，与绝缘外护套9的熔融温度145℃～165℃、半导电外护套10的熔融温度155℃～170℃相差太多，当半导电外护套10及绝缘外护套9的熔融温度达到塑化要求时，热熔胶已经超温造成塑胶老化，无法实现粘接，而采用改性聚丙烯，其熔融温度为175℃～185℃，满足了三层共挤的要求，同时两种材料的共性是热塑性，而且改性聚丙烯剥离强度、熔融粘度均高于热熔胶，因此采用改性聚丙烯作为粘结材料具有更好的效果。
本实施例中，高压电缆制备方法还包括试验步骤，试验步骤包括：
对高压电缆104取样，取样后的样品长度为第一设定长度；
从样品的一端将平滑铝护套7与绝缘外护套9分离至第二设定长度；
对平滑铝护套7与绝缘外护套9分离后的样品进行拉伸试验，并测量平滑铝护套7与绝缘外护套9的连接处的可承受拉力的大小，再根据可承受拉力的大小来判断样品是否合格。
本实施例中，高压电缆104样品长度为200mm，样品获取过程为：在高压电缆104上截取一段长度(轴向)为200mm的电缆，再将平滑铝护套7与绝缘外护套9分离出来，径向截取宽度为20mm的平滑铝护套7与绝缘外护套9，再从截取部分的一端将平滑铝护套7与绝缘外护套9进行手工分离至80mm，得到样品；进行拉伸试验，平滑铝护套7与绝缘外护套9的连接处可承受拉力≥4.0kN/m为合格，可承受拉力＜4.0kN/m为不合格。
实施例2
本实施例的高压电缆制备方法，与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中制备平滑铝护套线芯103具体包括：
首先制备导体线芯101：将半导电带2包裹在导体1的外部形成导体线芯101；
之后以导体线芯101为基础制备绝缘线芯102：将半导电内屏蔽层3、绝缘层4和半导电外屏蔽层6从内至外依次包裹在导体线芯101外部，形成绝缘线芯102；
再之后以绝缘线芯102为基础制备平滑铝护套线芯103：将半导电缓冲阻水层6包绕在绝缘线芯102的外部；
清理：清理待制成平滑铝护套7的铝带71；首先采用无尘布擦拭铝带71，用无尘布对其进行除尘擦拭处理，并清洗其表面上油污、灰尘及氧化层；之后，再采用吸尘器吸尘，用强力吸尘器对其表面进行吸尘处理，并吹干处理。
表面处理：对铝带71进行辊压处理，在铝带71中作为平滑铝护套7外表面的一侧面上形成凹坑；该凹坑指辊压处理后得到的压纹，压纹的深度不超过0.1mm；
成型焊接：将辊压处理后的铝带71通过氩弧焊焊接在包绕有半导电缓冲阻水层6的绝缘线芯102的外部，形成平滑铝护套7，经过辊压带有凹坑的表面为平滑铝护套7的外表面。
实施例3
本实施例的高压电缆生产线，用于通过实施例1的高压电缆制备方法生产高压电缆。
如图3所示，该生产线包括三层共挤装置20，用于执行将粘结材料、绝缘外护套9以及半导电外护套10挤制在平滑铝护套线芯103中平滑铝护套7外部的三层共挤工序。三层共挤装置20呈套接在一起的多层轴套状结构，且相邻轴套之间存在间隙201，各间隙201均连通至三层共挤装置20的中心孔，三层共挤装置20的外表面上开设有多个分别连通至各间隙201的挤入口，平滑铝护套线芯103穿入三层共挤装置20的中心孔中，粘结材料、绝缘外护套9以及半导电外护套10分别通过各挤入口进入间隙201并挤制在平滑铝护套线芯103中平滑铝护套7的外部。
通过这一三层共挤装置20，粘结材料、绝缘外护套9以及半导电外护套10不需要经过一层层的涂覆操作，而是三层同时完成挤制，即在一个工序内完成以往三个工序的工作，大大优化了生产过程，降低了生产线繁琐程度，有效提升生产效率。
本实施例中，三层共挤装置20包括模芯202、模套203、外模套204和夹层205，三层共挤装置20可以采用模具钢12CrNi3A制成。模芯202、模套203和外模套204从内至外依次套接呈上述的多层轴套状结构，且三者的端口设置位置沿平滑铝护套7的牵引方向依次排布。
模芯202和模套203之间的间隙与粘结材料的挤入口连通，模套203和外模套204之间的间隙中设有夹层205，夹层205和模套203之间的间隙与绝缘外护套9的挤入口连通，夹层205和外模套204之间的间隙与半导电外护套10的挤入口连通。
平滑铝护套线芯103穿设模芯202的中心孔中，并沿牵引方向移动，随着平滑铝护套线芯103移动，首先温度加热至175℃～185℃的粘结材料从模套203的端口挤制在平滑铝护套线芯103中平滑铝护套7的表面，之后温度加热至145℃～165℃的绝缘外护套9以及温度加热至155℃～170℃的半导电外护套10从外模套204的端口挤制在粘结材料的表面。结构设置合理，通过分层设置既保证各层之间不会混淆，又能够一次性完成三层挤制。
本实施例中，在模芯202的端口处，模芯202和模套203之间的间隙呈指向平滑铝护套线芯103的坡型，因此粘结材料可以由该坡型导向涂覆在平滑铝护套7上。模套203的端口的内孔呈沿牵引方向直径逐渐减小的锥形孔，间隙内的粘结材料在涂覆在平滑铝护套7上时，不仅其涂覆的厚度会由该锥形孔限制，还会在通过该锥形孔结构时，进一步被压紧在平滑铝护套7上。
本实施例中，同样的，在模套203的端口处，模套203和外模套204之间的间隙呈指向平滑铝护套线芯103的坡型，因此绝缘外护套9以及半导电外护套10可以由坡型导向挤制在粘结材料的表面。
本实施例的高压电缆生产线还包括表面处理装置30，如图4所示，用于执行在平滑铝护套7的表面处理形成凹坑的表面处理工序。该表面处理装置30为喷砂处理装置，包括压缩空气输出组件301、砂料加压罐302以及喷枪303，压缩空气输出组件301连通喷枪303，砂料加压罐302连通至压缩空气输出组件301和喷枪303之间的管路上，使压缩空气携带砂料进入喷枪303，喷枪303设有多个，多个喷枪303环绕平滑铝护套7的轴线均匀布置。
具体地，压缩空气输出组件301包括气源3011、分流器3012、调节阀3013和调砂阀3014，气源3011连通分流器3012，分流器3012对压缩空气进行分流，一部分进入调节阀3013，由其控制流量；另一部分进入砂料加压罐302，与其内部砂料混合。调节阀3013和砂料加压罐302均经过调砂阀3014连通至喷枪303，砂料加压罐302内的砂料和压缩空气混合物经过调节阀3013输出的压缩空气携带，由调砂阀3014调节砂量后，通入喷枪303进行喷砂操作。
砂料加压罐302包括砂料进口3021、锥阀3022和砂料出口管3023，砂料进口3021开设在砂料加压罐302的顶部，锥阀3022设置在砂料进口3021中，使砂料只能单向进入砂料加压罐302，避免后续砂料在与压缩空气混合后反向涌出砂料加压罐302。砂料出口管3023设置在砂料加压罐302的底部，与调砂阀3014连通。
喷枪303前端设有一压力分流器3031，调砂阀3014的出口连通至压力分流器3031上，砂料与压缩空气混合物由压力分流器3031分流，并由压力分流器3031通入到各个喷枪303中。
本实施例中，进行表面处理工序时，首先将砂料从砂料进口3021填入，此时锥阀3022会自动打开，使砂料进入砂料加压罐302；之后向砂料加压罐302内输入压缩空气，即压缩空气气源3011进入压缩空气分流器3012，经过分流输入砂料加压罐302。
之后砂料与压缩空气混合，由压缩空气加压至1.0MPa～1.8MPa时，砂料从砂料出口管3023压出，进入调砂阀3014。
气源3011进入压缩空气分流器3012，通过分流进入调节阀3013，再进入调砂阀3014，调砂阀3014内的砂料与压缩空气混合物再次由压缩空气加压后输送至压力分流器3031。
压力分流器3031内的砂料与压缩空气混合物通过四条分支喷砂胶管依次传输至各个喷枪303，由四个喷枪303完成对平滑铝护套7喷砂。
如图5所示，本实施例的高压电缆生产线还包括清理装置40和焊接装置50，清理装置40用于执行清理工序，焊接装置50用于执行将待制成平滑铝护套7的铝带71焊接为平滑铝护套7的成型焊接工序。焊接装置50为双氩弧焊焊接设备，在执行成型焊接工序时，铝带71通过成型双氩弧焊焊接的同时，将缠绕有半导电缓冲阻水层6的电缆线芯102从成型双氩弧焊焊接中的平滑铝护套7的内孔中牵入，完成包覆。
清理装置40包括无尘布以及吸尘器等部件，清理工序首先用无尘布对平滑铝护套7表面进行除尘擦拭处理，以清洗其油污、灰尘及氧化层，再采用吸尘器吸尘，用强力吸尘器对其表面进行吸尘处理，并吹干处理。
沿生产线的流向，焊接装置50、表面处理装置30、清理装置40以及三层共挤装置20依次排布，使生产线依次完成成型焊接工序、表面处理工序、清理工序以及三层共挤工序。
实施例4
本实施例的高压电缆生产线，与实施例3基本相同，不同之处在于，本实施例的高压电缆生产线用于通过实施例2的高压电缆制备方法生产高压电缆。
故本实施例中的表面处理装置30为辊压处理装置，如图6所示，表面处理装置30包括第一辊304、第二辊305和支架306，第一辊304和第二辊305可回转的连接在支架306上，第二辊305上设有均匀排布的突出的辊压点，待制成平滑铝护套7的铝带71从第一辊304和第二辊305之间的缝隙穿过，使各辊压点在铝带71上形成凹坑。
本实施例中，支架306包括底板3061、立板3062和顶板3063，立板3062设有两块，竖直安装在底板3061上，顶板3063连接在两块立板3062的顶部。第二辊305的回转轴两端可回转的安装在两块立板3062上。两块立板3062上均开设有竖直的条形孔，第一辊304的回转轴两端可回转的连接有滑块3041，两个滑块3041分别滑设在条形孔内。
本实施例中的表面处理装置30还包括调节组件307，调节组件307包括手轮3071和丝杆3072，该丝杆3072顶端连接手轮3071，杆身与顶板3063螺纹适配，底端可回转连接在条形孔中的滑块3041上。当需要调节第一辊304与第二辊305之间的间距时，只需要转动手轮3071，使丝杆3072沿着螺纹方向相对顶板3063上升或下降，便可以带动滑块3041在条形孔内升降，从而使第一辊304升降。
本实施例中，在进行表面处理工序时，首先通过手轮3071调整第一辊304与第二辊305之间的距离，之后将铝带71放置在二者之间，并施加一个垂直于二者滚动轴线的水平牵引力，铝带71从第一辊304与第二辊305之间的间隙中穿过，通过牵引力作用实现铝带71向前行走，并使使二者被动旋转。当铝带71向前行走时，第二辊轮305被动旋转，在铝带71上形成压纹，压纹的深度不超过0.1mm。
如图7所示，本实施例的高压电缆生产线还包括清理装置40和焊接装置50，清理装置40用于执行清理工序，焊接装置50用于执行将待制成平滑铝护套7的铝带71焊接为平滑铝护套7的成型焊接工序。焊接装置50为双氩弧焊焊接设备，在执行成型焊接工序时，铝带71通过成型双氩弧焊焊接的同时，将缠绕有半导电缓冲阻水层6的电缆线芯102从成型双氩弧焊焊接中的平滑铝护套7的内孔中牵入，完成包覆。
清理装置40包括无尘布以及吸尘器等部件，清理工序首先用无尘布对平滑铝护套7表面进行除尘擦拭处理，以清洗其油污、灰尘及氧化层，再采用吸尘器吸尘，用强力吸尘器对其表面进行吸尘处理，并吹干处理。
沿生产线的流向，清理装置40、表面处理装置30、焊接装置50以及三层共挤装置20依次排布，使生产线依次完成清理工序、表面处理工序、成型焊接工序以及三层共挤工序。
实施例5
本实施例的高压电缆，如图1和图2所示，包括导体1和半导电带2，半导电带2包裹在导体1的外部形成导体线芯101，导体1可以是铜、铝或铜铝合金材质。
本实施例的高压电缆还包括半导电内屏蔽层3、绝缘层4和半导电外屏蔽层6，三者从内至外依次包裹在导体线芯101外部，形成绝缘线芯102。
本实施例的高压电缆还包括半导电缓冲阻水层6和平滑铝护套7，二者从内至外依次包裹在绝缘线芯102的外部，形成平滑铝护套线芯103。
本实施例的高压电缆还包括绝缘外护套9和半导电外护套10，还包括由粘结材料制成的粘结层8，绝缘外护套9和平滑铝护套线芯103中的平滑铝护套7由粘结层8粘结连接，半导电外护套10包覆在绝缘外护套9的外部，形成高压电缆104。
本实施例中，用于制成粘结层8的粘结材料可以是改性聚丙烯。电缆内各层的厚度按国家标准GB/T11017.3-2002执行。
这种粘结方式的高压电缆中，平滑铝护套7和绝缘外护套9的粘结力大大增强，在弯曲时不易发生褶皱，因此弯曲半径得到降低，可以灵活弯曲，同时也不会发生因褶皱而产生的绝缘失效问题。本实施例中，平滑铝护套7的外表面上设有均匀排布的凹坑，粘结层8嵌合于凹坑中。该凹坑可以由辊压或喷砂等表面处理方式得到，不限结构以及形状，可以是辊压压纹或由喷砂得到的类似磨砂层等粗糙表面。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种高压电缆制备方法，其特征在于，包括制备步骤，所述制备步骤包括：
制备平滑铝护套线芯(103)，所述平滑铝护套线芯(103)的最外侧为平滑铝护套(7)；
制备外护套，所述外护套包括绝缘外护套(9)，将所述绝缘外护套(9)通过粘结力不小于4.0kN/m的粘结材料粘结连接在平滑铝护套(7)的外部，从而形成高压电缆(104)。
2.根据权利要求1所述的高压电缆制备方法，其特征在于，在将绝缘外护套(9)粘结连接在平滑铝护套(7)的外部之前，所述制备步骤还包括：
对所述平滑铝护套(7)的表面进行处理，使平滑铝护套(7)的外表面形成凹坑，
使所述粘结材料嵌入平滑铝护套(7)表面经处理后得到的凹坑。
3.根据权利要求2所述的高压电缆制备方法，其特征在于，制备平滑铝护套线芯(103)具体包括：
制备绝缘线芯(102)，并将半导电缓冲阻水层(6)包绕在绝缘线芯(102)的外部；
成型焊接：将待制成平滑铝护套(7)的铝带(71)成型焊接在包绕有半导电缓冲阻水层(6)的绝缘线芯(102)的外部，形成平滑铝护套(7)；
表面处理：对平滑铝护套(7)的外表面进行喷砂处理，使平滑铝护套(7)的外表面形成凹坑；
清理：清理平滑铝护套(7)的外表面。
4.根据权利要求2所述的高压电缆制备方法，其特征在于，制备平滑铝护套线芯(103)具体包括：
制备绝缘线芯(102)，并将半导电缓冲阻水层(6)包绕在绝缘线芯(102)的外部；
清理：清理待制成平滑铝护套(7)的铝带(71)；
表面处理：对铝带(71)进行辊压处理，在铝带(71)中作为平滑铝护套(7)外表面的一侧面上形成凹坑；
成型焊接：将辊压处理后的铝带(71)焊接在包绕有半导电缓冲阻水层(6)的绝缘线芯(102)的外部，形成平滑铝护套(7)。
5.根据权利要求2所述的高压电缆制备方法，其特征在于：
所述粘结材料为改性聚丙烯，所述外护套还包括半导电外护套(10)，所述半导电外护套(10)包绕在绝缘外护套(9)的外部；
制备外护套，具体包括：将粘结材料、绝缘外护套(9)以及半导电外护套(10)挤制在平滑铝护套线芯(103)中平滑铝护套(7)的外部，从而得到高压电缆(104)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高压电缆制备方法，其特征在于，所述方法还包括试验步骤，所述试验步骤包括：
对制备得到的高压电缆(104)进行取样，取样后的样品长度为第一设定长度；
从样品的一端将平滑铝护套(7)与绝缘外护套(9)分离至第二设定长度；
对平滑铝护套(7)与绝缘外护套(9)分离后的样品进行拉伸试验，并测量平滑铝护套(7)与绝缘外护套(9)的连接处的可承受拉力的大小，再根据可承受拉力的大小来判断样品是否合格。
7.一种高压电缆生产线，用于通过权利要求5所述的高压电缆制备方法生产高压电缆，其特征在于：包括三层共挤装置(20)，用于执行将粘结材料、绝缘外护套(9)以及半导电外护套(10)挤制在平滑铝护套线芯(103)中平滑铝护套(7)外部的三层共挤工序，
所述三层共挤装置(20)呈套接在一起的多层轴套状结构，且相邻轴套之间存在间隙(201)，各间隙(201)均连通至三层共挤装置(20)的中心孔，三层共挤装置(20)的外表面上开设有多个分别连通至各间隙(201)的挤入口，
所述平滑铝护套线芯(103)穿入三层共挤装置(20)的中心孔中，粘结材料、绝缘外护套(9)及半导电外护套(10)分别通过各挤入口进入间隙(201)并挤制在平滑铝护套线芯(103)中平滑铝护套(7)的外部。
8.根据权利要求7所述的高压电缆生产线，其特征在于：所述三层共挤装置(20)包括模芯(202)、模套(203)、外模套(204)和夹层(205)，
所述模芯(202)、模套(203)和外模套(204)从内至外依次套接呈所述多层轴套状结构，且三者的端口设置位置沿平滑铝护套线芯(103)的牵引方向依次排布，
模芯(202)和模套(203)之间的间隙与粘结材料的挤入口连通，模套(203)和外模套(204)之间的间隙中设有夹层(205)，夹层(205)和模套(203)之间的间隙与绝缘外护套(9)的挤入口连通，夹层(205)和外模套(204)之间的间隙与半导电外护套(10)的挤入口连通，
平滑铝护套线芯(103)穿设模芯(202)的中心孔中，并沿牵引方向移动，随着平滑铝护套线芯(103)移动，所述粘结材料从模套(203)的端口挤制在平滑铝护套线芯(103)中平滑铝护套(7)的表面，绝缘外护套(9)以及半导电外护套(10)从外模套(204)的端口挤制在粘结材料的表面。
9.根据权利要求7所述的高压电缆生产线，其特征在于：还包括表面处理装置(30)，用于执行在平滑铝护套(7)的表面处理形成凹坑的表面处理工序，
所述表面处理装置(30)包括压缩空气输出组件(301)、砂料加压罐(302)以及喷枪(303)，所述压缩空气输出组件(301)连通喷枪(303)，砂料加压罐(302)连通至压缩空气输出组件(301)和喷枪(303)之间的管路上，使压缩空气携带砂料进入喷枪(303)，
所述喷枪(303)设有多个，多个喷枪(303)环绕所述平滑铝护套(7)的轴线均匀布置。
10.根据权利要求7所述的高压电缆生产线，其特征在于：还包括表面处理装置(30)，用于执行在平滑铝护套(7)的表面处理形成凹坑的表面处理工序，
所述表面处理装置(30)包括第一辊(304)、第二辊(305)和支架(306)，所述第一辊(304)和第二辊(305)可回转的连接在支架(306)上，
第二辊(305)上设有均匀排布的突出的辊压点，待制成平滑铝护套(7)的铝带(71)从第一辊(304)和第二辊(305)之间的缝隙穿过，使各辊压点在铝带(71)上形成凹坑。
11.根据权利要求9或10所述的高压电缆生产线，其特征在于：还包括清理装置(40)和焊接装置(50)，
清理装置(40)用于执行清理工序，
焊接装置(50)用于执行将待制成平滑铝护套(7)的铝带(71)焊接为平滑铝护套(7)的成型焊接工序，
沿所述生产线的流向，所述焊接装置(50)、表面处理装置(30)、清理装置(40)以及三层共挤装置(20)依次排布，
或者，
沿所述生产线的流向，所述清理装置(40)、表面处理装置(30)、焊接装置(50)以及三层共挤装置(20)依次排布。
12.一种高压电缆，其特征在于：包括平滑铝护套线芯(103)、绝缘外护套(9)和半导电外护套(10)，还包括由粘结力不小于4.0kN/m的材料制成的粘结层(8)，
绝缘外护套(9)和平滑铝护套线芯(103)中的平滑铝护套(7)由所述粘结层(8)粘结连接，半导电外护套(10)包覆在绝缘外护套(9)的外部。
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