專利名稱：一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具及方法
技術領域：
本發明涉及電力電纜，具體涉及一制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具及方法，適用于各種中高壓電纜中間接頭的制作，尤其是大長度海底輸電用電力電纜工廠接頭的制作。
背景技術：
由于海底電力電纜生產最大的特點就是大長度輸電,在海底電力電纜制造過程中必須采用工廠接頭(即海底電力電纜生產過程中在工廠內進行的現場制作的接頭)進行電纜接續。早期，高壓電力電纜接頭采用自粘帶繞包法，雖然簡便易行，但存在的問題是帶子之間的間隙容易引起電擊穿。八十年代采用可交聯的聚乙烯帶子繞包加熱模塑法，該法雖然解決了帶子之間的間隙容易引起電擊穿的問題，但聚乙烯帶子很容易吸塵，將雜質帶入高壓電力電纜接頭中，容易造成缺陷，特別是在容易在接頭中形成氣泡。目前，很多國家采 用大擴徑緊湊型整體預制接頭，這種預制接頭不僅制作復雜，而且制作時電纜外護套被破掉的長度較長，在恢復時達不到電纜本體的密封和機械性能，特別是這種預制接頭制作完成后，不可彎曲和隨意移動。九十年代人們開發出了模鑄連接頭，這種模鑄連接頭雖然有諸多優點，但制作周期長、成本高，特別是在絕緣恢復過程很難避免電纜的絕緣及屏蔽不被金屬模燙傷或先期硫化或過硫化。CN 2858253 Y公告的“500KV以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜中間接頭熔接成型裝置”，使用該裝置制作中間接頭的時間比預制接頭短，適用于海底電纜的軟接頭安裝，但裝置的結構較復雜。
發明內容
本發明的目的是提供一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，該橡膠模具耐高溫，能夠保護電力電纜的絕緣、屏蔽層在恢復過程中，避免被金屬模燙傷或先期硫化或過硫化。本發明還提供一種制作海底電力電纜工廠接頭的方法，該方法能夠在工廠接頭制作時采用耐高溫的橡膠模具進行保護，有效地運用到各種大長度海底電纜中間接頭工藝中。本發明所述的一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，包括呈半圓筒狀的上模和下模，其特征是所述上模與所述下模對合形成電纜絕緣恢復區；所述電纜絕緣恢復區中部的直徑大于兩端部的直徑，兩端部的直徑略大于電纜的直徑；在所述上模的頂部沿徑向設有注塑孔。所述的一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，其所述上模和所述下模的材質均為氫化丁腈橡膠。本發明所述的一種制作海底電力電纜工廠接頭的方法，其步驟如下
第一步，安裝橡膠模具將本發明所述的用氫化丁腈橡膠制作的橡膠模具的上模和下模對合在需要制作接頭的電纜部位，使電纜露出的導體位于橡膠模具的電纜絕緣恢復區內；
第二步，安裝金屬注塑模將金屬注塑模裝夾在所述橡膠模具的外面，并使金屬注塑模的注入孔與所述橡膠模具的注塑孔對齊；
第三步，注入絕緣本體料將注塑機中熔化的絕緣本體料從金屬注塑模的注入孔、橡膠模具的注塑孔注入，絕緣本體料充滿整個電纜絕緣恢復區，并均勻分布在電纜導體周圍，形成實心圓環結構；
第四步，冷卻拆卸模具待電纜絕緣恢復區的絕緣本體料冷卻凝固后，先拆卸金屬注塑模，再拆卸橡膠模具；
第五步，修整絕緣層通過加工處理，使絕緣表面光滑無瑕疵；
第六步，高溫高壓硫化將絕緣恢復后的絕緣線芯部分置入海纜接頭用硫化設備進行硫化，硫化溫度根據工藝控制在120°C至350°C之間，調整壓力控制范圍在5 - 30Mpa范圍內，時間控制在2 — 24小時范圍內；具體依據電纜的型號規格按工藝進行調整。第七步，冷卻成型。本發明的有益效果解決了海底電纜生產過程中的中間接續問題，滿足大長度供貨要求；采用氫化丁腈橡膠模，解決了其它材料性能難以滿足的問題；采用的工藝解決了海底電纜工廠接頭部位絕緣、屏蔽層的恢復，其絕緣的性能完全滿足電纜正常運行的要求。
圖I是本發明的橡膠模具結構示意 圖2是圖I的俯視 圖3是圖I的A —A剖視 圖4是本發明與金屬注塑模配合制作海底電力電纜工廠接頭時的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。參見圖I、圖2和圖3，一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，包括呈半圓筒狀、材質均為氫化丁腈橡膠的上模3和下模4 ;上模與下模對合形成電纜絕緣恢復區2 ；電纜絕緣恢復區中部的直徑大于兩端部的直徑，兩端部的直徑略大于電纜的直徑；在上模的頂部沿徑向設有注塑孔I。參見圖4，本發明所述的一種制作海底電力電纜工廠接頭的方法，其步驟如下 第一步，安裝橡膠模具將本發明所述的用氫化丁腈橡膠制作的橡膠模具的上模3和
下模4對合在需要制作接頭的電纜部位，使電纜露出的導體位于橡膠模具的電纜絕緣恢復區2內；
第二步，安裝金屬注塑模將金屬注塑模5裝夾在所述橡膠模具的外面，并使金屬注塑模的注入孔與所述橡膠模具的注塑孔I對齊；
第三步，注入絕緣本體料將注塑機中熔化的絕緣本體料從金屬注塑模的注入孔、橡膠模具的注塑孔I注入，絕緣本體料充滿整個電纜絕緣恢復區2，并均勻分布在電纜導體周圍，形成實心圓環結構；
第四步，冷卻拆卸模具待電纜絕緣恢復區2的絕緣本體料冷卻凝固后，先拆卸金屬注塑模，再拆卸橡膠模具；
第五步，修整絕緣層通過加工處理，使絕緣表面光滑無瑕疵；
第六步，高溫高壓硫化將絕緣恢復后的絕緣線芯部分置入海纜接頭用硫化設備進行硫化，硫化溫度根據工藝控制在120°C至350°C之間，調整壓力控制范圍在5 - 30Mpa范圍內，時間控制在2 — 24小時范圍內；
硫化溫度、壓力、時間具體依據電纜的型號規格調整確定。如硫化溫度控制為150°C、2001、2501、或3001，壓力控制為10Mpa、15Mpa、20Mpa或25Mpa，時間控制為5小時、8小時、12小時、16小時、20小時。第七步，冷卻成型。本發明采用了一種耐高溫特種橡膠材料一氫化丁腈作為基料，使得該材料能成功應用到海底電纜工廠接頭。氫化丁腈橡膠(HNBR)是由丁腈橡膠進行加氫處理而得到的一種高度飽和的彈性體。氫化丁腈橡膠具有良好耐油性能(對燃料油、潤滑油、芳香系溶劑耐抗性良好)；并且由于其高度飽和的結構，使其具良好的耐熱性能，優良的耐化學腐蝕性能(對氟利昂、酸、堿的具有良好的抗耐性)，優異的耐臭氧性能，較高的抗壓縮永久變形性能；同時氫化丁腈橡膠還具有高強度，高撕裂性能、耐磨性能優異等特點，是綜合性能極為出色的橡膠之一。為了達到海底電纜工廠接頭工藝要求，采用如下配方
權利要求
1.一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，包括呈半圓筒狀的上模(3)和下模(4)，其特征是所述上模(3)與所述下模(4)對合形成電纜絕緣恢復區(2);所述電纜絕緣恢復區(2)中部的直徑大于兩端部的直徑，兩端部的直徑略大于電纜的直徑；在所述上模(3)的頂部沿徑向設有注塑孔(I)。
2.根據權利要求I所述的一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，其特征是所述上模(3)和所述下模(4)的材質均為氫化丁腈橡膠。
3.一種制作海底電力電纜工廠接頭的方法，其步驟如下 第一步，安裝橡膠模具將本發明所述的用氫化丁腈橡膠制作的橡膠模具的上模(3)和下模(4)對合在需要制作接頭的電纜部位，使電纜露出的導體位于橡膠模具的電纜絕緣恢復區(2)內； 第二步，安裝金屬注塑模將金屬注塑模(5)裝夾在所述橡膠模具的外面，并使金屬注塑模的注入孔與所述橡膠模具的注塑孔(I)對齊； 第三步，注入絕緣本體料將注塑機中熔化的絕緣本體料從金屬注塑模的注入孔、橡膠模具的注塑孔(I)注入，絕緣本體料充滿整個電纜絕緣恢復區(2)，并均勻分布在電纜導體周圍，形成實心圓環結構； 第四步，冷卻拆卸模具待電纜絕緣恢復區(2)的絕緣本體料冷卻凝固后，先拆卸金屬注塑模，再拆卸橡膠模具； 第五步，修整絕緣層通過加工處理，使絕緣表面光滑無瑕疵； 第六步，高溫高壓硫化將絕緣恢復后的絕緣線芯部分置入海纜接頭用硫化設備進行硫化，硫化溫度根據工藝控制在120°C至350°C之間，調整壓力控制范圍在5 - 30Mpa范圍內，時間控制在2 — 24小時范圍內； 第七步，冷卻成型。
全文摘要
本發明公開一種制作海底電力電纜工廠接頭的橡膠模具，包括呈半圓筒狀的上模和下模；上模與所述下模對合形成電纜絕緣恢復區；所述電纜絕緣恢復區中部的直徑大于兩端部的直徑，兩端部的直徑略大于電纜的直徑；在所述上模的頂部沿徑向設有注塑孔。本發明還公開一種制作海底電力電纜工廠接頭的方法，其步驟如下安裝橡膠模具、安裝金屬注塑模、注入絕緣本體料、冷卻拆卸模具、修整絕緣層、高溫高壓硫化和冷卻成型。本發明解決了海底電纜生產過程中的中間接續問題，滿足大長度供貨要求；采用氫化丁腈橡膠模，解決了其它材料性能難以滿足的問題；采用的工藝解決了海底電纜工廠接頭部位絕緣、屏蔽層的恢復，其絕緣的性能完全滿足電纜正常運行的要求。
文檔編號H01B13/00GK102646486SQ201210136189
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月4日 優先權日2012年5月4日
發明者雙慶勇, 楊浦軍, 祁登權, 陳煒, 馬伏波 申請人:重慶泰山電纜有限公司