CN209375031U - 一种热熔式电缆中间连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热熔式电缆中间连接结构，属于电缆中间连接结构领域，其包括恢复中间电缆，恢复中间电缆包括恢复导电层、恢复绝缘层、恢复外屏蔽层、恢复内护层和恢复外护层，恢复导电层包括恢复导体和恢复内半导电层，恢复绝缘层、恢复外屏蔽层、恢复内护层与恢复外护层分别与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层、外屏蔽层、内护层和外护层相接；恢复导体和恢复内半导电层之间设置有保护隔断层，保护隔断层为醋酸布胶带，醋酸布胶带绕包于恢复导体外侧。本实用新型具有使得恢复导体与恢复内半导电层之间不易受高温作用而产生部分融合，进而使得内部半导电层的均匀电场作用不易受到影响的效果。

Description

一种热熔式电缆中间连接结构

技术领域

本实用新型涉及电缆中间连接结构的技术领域，特别涉及一种热熔式电缆中间连接结构。

背景技术

交联聚乙烯绝缘电线电缆是一种适用于配电网等领域的电缆，其具有电性能优异，导体允许工作温度较高，传输容量大，结构简单，安装敷设方便，无落差限制等优点，适用于配电网、工业装置或其他需要大容量用电领域。

在电力电缆输电线路敷设过程中，由于电力电缆制造长度有限，需对电缆之间进行续接。且若电缆在使用过程中局部发生缺陷时，同样需要对缺陷部分进行修复。

需续接或修复的电缆结构均如说明书附图1所示，其包括电缆主体2，电缆主体2包括由内至外依次设置的导体21、外屏蔽层24、内护层26和外护层27，导体21外包覆有内半导电层22，内半导电层22与外屏蔽层24之间填充有由交联聚乙烯材料制成的电缆绝缘层23，外屏蔽层24与内护层26之间包覆有铜屏蔽网25，外护层27包括由内至外依次包覆的铠装层271和外护套272。

公告号为CN100424948C的中国专利公开了一种现场交联聚乙烯熔接电缆接头工艺，其包含外护套、铝护套、外半导电层、绝缘本体、电缆导体，管状成型器、内半导电层、填加绝缘本体、紧固环、紧固螺栓、销钉、螺母连接件、T型半模、挤出机、挤注机，是采用与电缆绝缘本体相同的可加热交联的聚乙烯材料，将其加热到软化温度以上的熔融状态，从管状成型器侧面进入管状成型器内，均匀分布在被固定的且已连接好的两根电缆导体外的内半导电层周围；与交联聚乙烯电缆端部的绝缘本体熔接在一起，而后在交联的温度和压力下进行交联，制成电缆接头。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于交联聚乙烯在熔融状态下具有较高的温度，其在与需要续接或修复的电缆本体的熔接过程中，会使得内半导电层受高温影响而与电缆导体之间存在部分融为一体，从而使得内半导电层均匀电场的作用减弱，故此问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热熔式电缆中间连接结构，具有使得恢复导体与恢复内半导电层之间不易受高温作用而产生部分融合，进而使得内部半导电层的均匀电场作用不易受到影响的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种热熔式电缆中间连接结构，包括恢复中间电缆，所述恢复中间电缆由内至外依次包括恢复导电层、由交联聚乙烯材料制成的恢复绝缘层、恢复外屏蔽层、恢复内护层和恢复外护层，所述恢复导电层由内至外依次包括恢复导体和恢复内半导电层，所述恢复导体由需要续接或修复的两段电缆的导体焊接所形成，所述恢复绝缘层、恢复外屏蔽层、恢复内护层与恢复外护层分别与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层、外屏蔽层、内护层和外护层相接；

所述恢复内半导电层外设置有保护隔断层，所述保护隔断层为醋酸布胶带，所述醋酸布胶带绕包于所述恢复内半导电层外侧。

通过采用上述技术方案，醋酸布胶带具有耐高温、抗老化、绝缘性能优等特点，能够保护恢复导体外的恢复内半导电带不易因交联聚乙烯材料熔融时的高温而与恢复导体融为一体，从而使得恢复内半导电带的均匀电场作用不易受到影响。

本实用新型进一步设置为：所述恢复绝缘层为交联聚乙烯绝缘带，所述交联聚乙烯绝缘带绕包于所述保护隔断层外侧，所述恢复绝缘层的外侧贴合设置有交联聚乙烯绝缘带熔融并定型的冷缩套管。

通过采用上述技术方案，冷缩套管能够方便安装且紧密贴合于恢复绝缘层的外侧，可为熔融的交联聚乙烯绝缘带提供定型空间，当其与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层熔接为一体后只需将其剥开取走即可。

本实用新型进一步设置为：所述恢复绝缘层的两端与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层之间的连接界面呈坡面。

通过采用上述技术方案，坡面的设置能够分散电场分布应力，使得恢复绝缘层与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层的连接处不易发生局放现象而被击穿，增加了电缆使用过程中的使用安全性，同时坡面的设置还具有较大的熔接面积，增加了熔接的可靠性。

本实用新型进一步设置为：所述醋酸布胶带与交联聚乙烯绝缘带的绕包方式均为半搭接。

通过采用上述技术方案，能够提高醋酸布胶带与交联聚乙烯绝缘带缠绕的可靠性，避免出现缺漏现象。

本实用新型进一步设置为：所述恢复外屏蔽层为喷涂于恢复绝缘层表面的恢复半导电漆，所述恢复半导电漆的外侧绕包有恢复外半导电带。

通过采用上述技术方案，外半导电带能够与需要续接或修复的两段电缆的外屏蔽层相连，起到均匀电场的作用。

本实用新型进一步设置为：所述恢复外屏蔽层外包覆有恢复铜屏蔽网，所述恢复铜屏蔽网与需要续接或修复的两段电缆的铜屏蔽网相接。

通过采用上述技术方案，恢复铜屏蔽网可以在电缆正常运行时通过电容电流，在系统发生短路时作为短路电流的通道，从而起到了屏蔽电场的作用。恢复外屏蔽层和恢复铜屏蔽网的配合使用大大减小了电缆中间连接的部位发生绝缘击穿的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述恢复外护层由内至外包括恢复铠装层、防水层和恢复外护套，所述防水层为绕包于恢复铠装层外侧的防水绝缘胶带。

通过采用上述技术方案，防水层能够使恢复中间电缆具有较好的圆整性，同时还能够起到防水、阻燃的作用。

本实用新型进一步设置为：所述恢复导体与需要续接或修复的两段电缆的导体均由铜材料制成。

通过采用上述技术方案，铜制的导体具有内阻小、载流量大、抗拉强度高、耐腐蚀的优点。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过醋酸布胶带的设置，能够保护恢复内半导电层不受高温作用而与恢复导体融为一体，从而使其自身的均匀电场作用不易受到影响；

2.通过将恢复绝缘层与需要续接或修复的两段电缆绝缘层连接设置呈坡面结构，能够增加二者相互熔接的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中用于体现电缆主体结构的示意图；

图2是本实用新型中用于体现恢复中间电缆结构的示意图；

图3是本实用新型中用于体现冷缩套管的结构示意图；

图4是本实用新型中用于体现两根待连接的电缆主体熔接后的结构示意图；

图5是图4中的A部放大图。

图中，1、恢复中间电缆；11、恢复导电层；111、恢复导体；112、恢复内半导电层；12、保护隔断层；13、恢复绝缘层；14、恢复外屏蔽层；15、恢复外半导电带；16、恢复铜屏蔽网；17、恢复内护层；18、恢复外护层；181、恢复铠装层；182、防水层；183、恢复外护套；2、电缆主体；21、导体；22、内半导电层；23、绝缘层；24、外屏蔽层；25、铜屏蔽网；26、内护层；27、外护层；271、铠装层；272、外护套；3、冷缩套管；31、芯绳；32、管套。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：如图2所示，为本实用新型公开的一种热熔式电缆中间连接结构，包括恢复中间电缆1，恢复中间电缆1包括由内至外依次设置的恢复导电层11、保护隔断层12、恢复绝缘层13、恢复外屏蔽层14、恢复外半导电带15、恢复铜屏蔽网16、恢复内护层17以及恢复外护层18。

其中，恢复导电层11包括恢复导体111和恢复内半导电层112，恢复内半导电层112为半导电PE带；保护隔断层12采用醋酸布胶带，醋酸布胶带绕包于恢复导体111外侧；恢复绝缘层13采用交联聚乙烯绝缘带，交联聚乙烯绝缘带绕包于醋酸布胶带的外侧；恢复外屏蔽层14为喷涂于熔融成型后的恢复绝缘层13表面的恢复半导电漆，恢复外半导电带15绕包于恢复外屏蔽层14的外侧；恢复内护层17为PVC胶带，并缠绕于恢复铜屏蔽网16的外侧，恢复外护层18为由内至外依次设置的恢复铠装层181、防水层182以及恢复外护套183，恢复外护套183由PVC材料制成，防水层182为绕包于恢复铠装层181外侧的防水绝缘胶带，防水绝缘胶带可由3M公司生产制造。

参照图2-5，续接或修复的具体步骤如下：

S1、电缆预处理：预备冷缩套管3，冷缩套管3包括由硅橡胶或乙丙橡胶制成的管套32，管套32被预先扩张至一个可抽出的芯绳31上，芯绳31为螺旋塑料条组成的支撑管。冷缩套管3可采用吴江市华鼎热缩制品有限公司生产制造的冷缩套管3。

先将冷缩套管3套设于其中一个电缆主体2上，剥离两根待连接的电缆主体2端部的外护套272，露出内部的导体21以及包覆于导体21外的内半导电层22，并用清洁巾进行清洁，电缆主体2的导体21与恢复导体111的材料均由同种材料制成，本实施例中优选为铜材料。

S2、导体连接：分开三相电缆，采用放热焊接的方式将两根导体21进行焊接，以形成新的恢复导体111。放热焊接采用工具可为授权公告号CN206316536U所公开的放热焊接模具，焊接方法可参考IEEE-std.80-1976标准，此处不作赘述。

S3、电缆绝缘层恢复：

a、采用砂带机打磨恢复导体111，使恢复导体111的尺寸与原导体21尺寸一致，磨削两根待连接的电缆主体2的端部，使得电缆绝缘层23磨削成锥形，留出长度为40mm-50mm的长坡口，粗磨采用80#砂带机，精修采用240#砂带机，再通过300#以上砂纸进行人工修整，导体21外的内半导电层22留出10mm-15mm；在恢复导体111的外侧绕包两层醋酸布胶带，醋酸布胶带从导体21的内半导电层22 处绕包至另一导体21的内半导电层22处，醋酸布胶带外再绕两层半导电PE带，半导电PE带的两端搭接两根导体21外的内半导电层22。

b、电缆绝缘层23材料为交联聚乙烯，在半导电PE带外沿着其中一个电缆主体2的电缆绝缘层23的锥形长坡口处朝向另一电缆主体2的电缆绝缘层23的锥形长坡口绕包恢复绝缘层13，恢复绝缘层13采用交联聚乙烯绝缘胶带，其绕包的高度高出电缆绝缘层23三毫米至五毫米，绕包完成后的结点用火机烫合。

c、移动S1中的冷缩套管3至恢复绝缘层13处，抽出芯绳31，使得管套32将恢复绝缘层13紧密地包裹于其内部，切除冷缩套管3超出恢复绝缘层13绕包的部分。

d、清洁冷缩套管3的表面，在冷缩套管3外包覆两层铝箔，铝箔外绕包聚酰亚胺高温带；在聚酰亚胺高温带的外侧平整绕包加热带，加热带的两端通过高温胶带与冷缩套管3绑紧固定；在加热带外包覆有保温层，保温层可采用保温棉或者保温毯，本实施例中优选为保温毯，保温毯缠绕的两端采用高温胶带与电缆主体绑紧固定。

本实施例中，加热带采用盐城正龙电热科技有限公司生产制造的电加热带，电加热带上连接有测温头，并通过与测温头、电加热带连接的温控箱调节与监控测温头的温度。测温头通过高温胶带固定设置于聚酰亚胺高温带与加热带之间，上述高温胶带均采用特氟龙高温胶带。温控箱设定温度为180℃，通过加热带开始对恢复绝缘层13进行加热。

准备高频感应加热机，本实施例中的高频感应加热机可由佛山鑫佛机电有限公司生产制造，型号为SF-15，产品名称为高频机SF-15。加热带包覆完成后，将高频感应加热机的加热水管缠绕至两根电缆主体2连接的端部3-4圈，加热水管内设置有螺旋形感应线圈。

保温毯包裹完成之后，当测温头的温度达到160℃时，启用高频感应加热机，高频参数设定为360Hz-400Hz，输出感应线圈产生强交变磁场，在磁场的作用下，导体21表面形成涡旋电流，使得导体21迅速感应加热，加热时长为15min-20min。当测温头的温度达到180℃时，停止加热带与高频感应加热机的加热。

由于交联聚乙烯材料为熔点为140℃，加热带通电后先对冷缩套管3进行加热，温度由外向内传递至恢复绝缘层13内，再通过高频感应加热的方式使得导体21快速升温至较高的温度，温度由导体21处由内向外进行传递，二者结合后可增加恢复绝缘层13的熔融速度与均匀程度，使得交联聚乙烯能够完全熔融，以减小只采用由外向内对该材料进行加热时，其无法对最内侧的材料熔透的可能。熔融后的交联聚乙烯便会与连接后的两根电缆主体2的电缆绝缘层23熔接成为整体，根据电缆的原理与结构，以连续、等效地恢复了原电缆的内部结构，与原电缆具有一致的电气稳定性，使得电缆各层之间不会出现气隙界面，减小了局部放电和空间累积电荷而产生局部电场畸变的可能，同时这种连接方式还能够具有较大的通流容量。

锥形的电缆绝缘层23能够分散电场分布应力，使得恢复绝缘层13与电缆绝缘层23的连接处不易发生局放现象而被击穿，增加了电缆使用过程中的使用安全性，同时相比将电缆绝缘层23切成竖直的断面，锥形的电缆绝缘层23还具有较大的熔接面积，从而使得其与恢复绝缘层13之间的熔接更为可靠。

针对高频感应加热的方式而言，在极短的时间内会迅速升温，若加热时间过长，以及加热温度过高，则整个恢复导体111、内半导电层22、冷缩套管3会被烧焦，同时由于电缆在使用时均水平铺设，连接时无法在竖直方向上进行相关操作，其在受高温后整体会失圆，导致电缆在使用时其局部薄弱处极易发生故障。因此，在本实施例中，需控制加热带以及高频感应加热的操作顺序，以及加热时长与加热温度，可极大地减轻上述问题出现的可能。

醋酸布胶带的作用为：本身具有耐高温、抗老化、绝缘性能优等特点，能够在加热带与高频感应加热机同时对电缆绝缘层23加热进行熔融的过程中，保护恢复导体111外的恢复内半导电层112，使其不易因高温而与导体21融为一体；同时醋酸布胶带还能够将高频所产生的热量较好地传递至恢复绝缘层13内，以便于恢复绝缘层13能够均匀且快速地熔融。

铝箔的设置能够使得加热带对恢复绝缘层13均匀传热，但铝箔包覆于恢复导体111外表面势必会凹凸不平，利用聚酰亚胺高温带绕包后可将铝箔表面恢复平整，且聚酰亚胺高温带具有耐高温、耐高压的性能，可使铝箔与加热带之间形成连续且的传热界面，从而进一步促进加热带的温度均匀传递至绝缘恢复层内。同时聚酰亚胺高温带的厚度极薄，还能够实现将加热带的加热温度快速传递至铝箔表面。保温毯可减小热量的损失，降低了电能耗，加快了熔接效率。

e、拆除加热带和加热水管，静置冷缩套管3五分钟后，再采用辅助冷却的方式对冷缩套管3外侧进行降温。辅助冷却的方式可采用湿毛巾对冷缩套管3外侧来回擦拭，并通过吹风机辅助吹风，直至测温头的温度低于40℃。

自然冷却5min-8min，可减小电缆修补层在冷却定型时所产生的内应力，避免急冷，之后再对其进行辅助冷却，可加快恢复绝缘层13的冷却定型。

S4、剥除冷缩套管3，检查恢复绝缘层13的熔接状况，打磨恢复绝缘层13，使其表面光滑平整。

S5、电缆外屏蔽层恢复：

f、在打磨的恢复绝缘层13表面均匀三层涂覆恢复半导电漆，每涂覆一层恢复半导电漆后均采用热风枪烘干，恢复半导电漆能够与电缆主体2的外屏蔽层24相连，以恢复正常电缆的外屏蔽层24效果；恢复半导电漆外侧绕包恢复外半导电带15，恢复外半导电带15的两端也分别搭接两根电缆主体2的外屏蔽层24，可使得电缆主体2在弯曲变形，恢复半导电漆产生微裂纹脱落时，进一步增加恢复后的结构可靠性。

g、在恢复外屏蔽层14外绕包恢复铜屏蔽网16，恢复铜屏蔽网16的两端分别搭接两根电缆主体2的铜屏蔽网25。铜屏蔽网25可以在电缆正常运行时通过电容电流，在系统发生短路时作为短路电流的通道，从而起到了屏蔽电场的作用。恢复外屏蔽层14和恢复铜屏蔽网16的配合使用大大减小了电缆中间连接的部位发生绝缘击穿的可能性。

上述各个步骤中所涉及的缠绕方法均采用半搭接缠绕，其可以提高连接恢复中间电缆1各层结构的可靠性，避免出现缺漏。在恢复外半导电带15恢复工作结束之后，再对恢复内护层17、恢复铠装层181、防水层182和恢复外护套183进行连接即可，防水层182能够使得中间恢复电缆具有较好地圆整性，同时还能够起到防水、阻燃的作用。

最后将电缆的三相聚拢，恢复电缆的内衬物，并采用PVC带将内衬物进行捆扎，以填充三根电缆之间的所存在的间隙。在内衬物外再绕包绝缘自粘带，用恒力弹簧将地线与两段电缆的钢铠层17进行连接，恒力弹簧由上海协能卷簧有限公司生产制造。在绝缘自粘带外再绕包至少两层的绝缘防水带，绝缘防水带外套设有热缩套管，烘烤热缩套管，使其将整个电缆结构牢牢包裹于其内部。热缩套管可预先套设于任一待连接的电缆端部，热缩套管可采用吴江市华鼎热缩制品有限公司生产制造。在热缩套管外再绕包铠装带，以对整个电缆进行保护。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种热熔式电缆中间连接结构，包括恢复中间电缆(1)，其特征在于：所述恢复中间电缆(1)由内至外依次包括恢复导电层(11)、由交联聚乙烯材料制成的恢复绝缘层(13)、恢复外屏蔽层(14)、恢复内护层(17)和恢复外护层(18)，所述恢复导电层(11)由内至外依次包括恢复导体(111)和恢复内半导电层(112)，所述恢复导体(111)由需要续接或修复的两段电缆的导体(21)焊接所形成，所述恢复绝缘层(13)、恢复外屏蔽层(14)、恢复内护层(17)与恢复外护层(18)分别与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层(23)、外屏蔽层(24)、内护层(26)和外护层(27)相接；

所述恢复导体(111)与恢复内半导电层(112)之间设置有保护隔断层(12)，所述保护隔断层(12)为醋酸布胶带，所述醋酸布胶带绕包于所述恢复导体(111)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复绝缘层(13)为交联聚乙烯绝缘带，所述交联聚乙烯绝缘带绕包于所述保护隔断层(12)外侧，所述恢复绝缘层(13)的外侧贴合设置有交联聚乙烯绝缘带熔融并定型的冷缩套管(3)。

3.根据权利要求2所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复绝缘层(13)的两端与需要续接或修复的两段电缆的绝缘层(23)之间的连接界面呈坡面。

4.根据权利要求3所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述醋酸布胶带与交联聚乙烯绝缘带的绕包方式均为半搭接。

5.根据权利要求4所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复外屏蔽层(14)为喷涂于恢复绝缘层(13)表面的恢复半导电漆，所述恢复半导电漆的外侧绕包有恢复外半导电带(15)。

6.根据权利要求5所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复外屏蔽层(14)外包覆有恢复铜屏蔽网(16)，所述恢复铜屏蔽网(16)与需要续接或修复的两段电缆的铜屏蔽网(25)相接。

7.根据权利要求1所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复外护层(18)由内至外包括恢复铠装层(181)、防水层(182)和恢复外护套(183)，所述防水层(182)为绕包于恢复铠装层(181)外侧的防水绝缘胶带。

8.根据权利要求1所述的一种热熔式电缆中间连接结构，其特征在于：所述恢复导体(111)与需要续接或修复的两段电缆的导体(21)均由铜材料制成。