專利名稱：現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法
技術領域：
本發明涉及交聯聚乙烯熔接電纜接頭，具體為一種使用電壓在35KV以上的交聯聚乙烯熔接電纜接頭的方法，特別是在現場進行交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法。
背景技術：
七十年代交聯聚乙烯電纜接頭采用過的自粘帶繞包法，其缺點是帶子之間的間隙容易引起電擊穿；八十年代開發的采用可交聯的聚乙烯帶子繞包加熱模塑法，但聚乙烯帶子很容易吸塵，雜質帶入連接頭中，易造成缺陷，接頭中氣泡也難以避免。目前世界各國多采用大擴徑緊湊型整體預制接頭。被連接的電纜處理好后，現場擴徑，把預制件擴徑到超過電纜護套直徑，套在任意一段電纜上，對導體進行壓接，然后把預制件移至中間，拔去擴徑套，調整預制件到規定位置，處理絕緣外屏蔽及保護外殼即完成接頭動作。這種接頭安裝中與其緊密結合的電纜半導電層的處理是個關鍵的工序，需要現場安裝人為因素較多，不可避免的使半導電層斷口處理不夠整齊，斜坡不夠均勻光滑，涂上的半導電膠與電纜的本體未必能緊固成一體，很難控制半導電微粒不被帶入絕緣接頭內；預制擴張的擴張管稍有點尖角或存在凸微粒，在擴張時就會將接頭擠裂；預制接頭制作時電纜外護套被破掉的長度比其它形式接頭長一倍，在恢復時達不到電纜本體的密封和機械水平。日本公開的專利，1994年特開平11-234838采用擠出注塑與交聯方法制造交聯聚乙烯電纜接頭是一種新的方法，直到九十年代中期。但由于這種接頭制作周期長，一回路三只接頭需制作一個月，時間長、效率低、浪費人力物力，難以推廣應用。我們解決了擠出注塑與交聯制造電纜接頭制作周期長的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種施工簡單、成本低廉、安全可靠、使用方便、在現場交聯聚乙烯熔接交聯式電纜接頭工藝方法。本發明的目的是這樣實現的它包含外護套(1)、鋁護套(2)、外半導電層(3)、絕緣本體(4)、電纜導體(5)，管狀成型器(6)、內半導電層(7)、絕緣本體(8)、緊固環(9)、緊固螺栓(10)、銷釘(11)、螺母連接件(12)、T型半模(13)、擠出機(14)、擠注機(15)。是采用與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的聚乙烯材料，將其加熱到軟化溫度以上交聯的熔融狀態，經加壓從管狀成型器(6)側面進入管狀成型器(6)內被固定的兩根電纜頭已連接好的電纜導體(5)外的內半導電層(7)周圍，與交聯聚乙烯電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起，而后在交聯的溫度和壓力下進行交聯，制成合格的電纜接頭。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時是處于未交聯的熔融狀態，其溫度為120-130℃。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時不低于2.0Mpa的壓力下。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料熔體與電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起后的交聯溫度為180-250℃。交聯聚乙烯熔接電纜接頭的制造工藝步驟包括將要連接的兩根電纜接頭端部的外半導電層(3)、絕緣本體(4)、內半導電層(7)及內繞帶剝去一定長度，連接好已暴露的電纜導體(5)、內繞帶及內半導電層(7)，處理并清潔電纜端部絕緣表面，將管狀成型器(6)扣在絕緣本體(4)上并夾緊；再將塑料擠注機(15)料筒加溫，投入與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的交聯聚乙烯電纜料，并開機擠注機(15)擠出，當擠出的電纜料熔體呈連續的透明狀時，將擠塑機(15)溫度控制在120℃恒溫，將已夾緊待熔接的兩根電纜頭的管狀成型器(6)安裝在擠注機(15)上，加熱至120℃，將處于熔融狀態的尚未交聯的交聯聚乙烯電纜料壓入管狀成型器(6)中，當壓力達到2.0Mpa時進行保壓，注入的電纜料已充滿后，將管狀成型器(6)及其內溶物加壓并加熱至180℃，恒溫2小時，然后加熱至250℃，恒溫3小時，130C恒溫2小時，用氮氣冷卻管狀成型器(6)及其內溶物至室溫后，打開管狀成型器(6)并取下，對電纜接頭外部作適當處理后，修復電纜外半導電層(3)。每根電纜端頭的外半導電層(3)長度去掉80-200mm，絕緣本體(4)去掉60-180mm，內半導電層(7)去掉40-160mm。本發明的優點是現場施工簡單、成本低廉、安全可靠、操作使用設備簡單方便、時間短、效率高，符合GB/T11017-2002<額定電壓110kV以上至500kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜及附件>及IEC608401999<額定電壓30kV(Um＝36kV)以上至150kV(Um＝170kV)擠出絕緣電力電纜及附件>試驗方法和要求、IEC620672001<額定電壓150kV(Um＝170kV)以上至500kV(Um＝550kV)擠出絕緣電力電纜及附件試驗方法和要求>的要求。
圖1為本發明結構原理示意圖；圖2為本發明管狀成型器結構原理示意圖；圖3為本發明管狀成型器剖面結構原理示意圖；圖4為本發明管狀成型器、擠出機、擠注機方框原理示意圖。外護套—為交聯聚乙烯材料，外半導電層、內半導電層—為交聯聚乙烯與碳粉混合物合成的材料，絕緣本體--交聯聚乙烯材料制品。
具體實施例方式首先將兩個T型半模(13)扣在絕緣本體上，調整緊固環(9)、緊固螺栓(10)、銷釘(11)、螺母連接件(12)達到松緊適宜的狀態。擠出機(14)中的交聯聚乙烯原料熔化后擠入到擠注機(15)內，擠注機將處于熔融狀態的尚未交聯的交聯聚乙烯電纜料壓入管狀成型器(6)中。采用與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的聚乙烯材料，將其加熱到軟化溫度以上交聯的熔融狀態，經加壓從管狀成型器(6)側面進入管狀成型器(6)內被固定的兩根電纜頭已連接好的電纜導體(5)外的內半導電層(7)周圍，與交聯聚乙烯電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起，而后在交聯的溫度和壓力下進行交聯，制成合格的電纜接頭。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時是處于未交聯的熔融狀態，其溫度為120-130℃。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時不低于2.0Mpa的壓力下。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料熔體與電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起后的交聯溫度為180-250℃。交聯聚乙烯熔接電纜接頭的制造工藝步驟包括將要連接的兩根電纜接頭端部的外半導電層(3)、絕緣本體(4)、內半導電層(7)及內繞帶剝去一定長度，連接好已暴露的電纜導體(5)、內繞帶及內半導電層(7)，處理并清潔電纜端部絕緣表面，將管狀成型器(6)扣在絕緣本體(4)上并夾緊；再將塑料擠注機(15)料筒加溫，投入與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的交聯聚乙烯電纜料，并開機擠注機(15)擠出，當擠出的電纜料熔體呈連續的透明狀時，將擠注機(15)溫度控制在120℃恒溫，將已夾緊待熔接的兩根電纜頭的管狀成型器(6)安裝在擠注機(15)上，加熱至120℃，將處于熔融狀態的尚未交聯的交聯聚乙烯電纜料壓入管狀成型器(6)中，當壓力達到2.0Mpa時進行保壓，注入的電纜料已充滿后，將管狀成型器(6)及其內溶物加壓并加熱至180℃，恒溫2小時，然后加熱至250℃，恒溫3小時，130℃恒溫2小時，用氮氣冷卻管狀成型器(6)及其內溶物至室溫后，打開管狀成型器(6)并取下，對電纜接頭外部作適當處理后，修復電纜外半導電層(3)。每根電纜端頭的外半導電層(3)長度去掉80-200mm，絕緣本體(4)去掉60-180mm，內半導電層(7)去掉40-160mm。實施例首先，處理要連接的兩根高壓交聯電纜的端頭，將每一根電纜頭的外半導電層剝掉120mm長，絕緣層剝掉100mm，內半導電層及內繞帶去掉80mm；連接好已暴露的導體、內繞帶和半導電層，仔細清潔電纜端部絕緣表面。然后，將400mm長的管狀成型器扣到該段電纜上并夾緊；同時，將塑料擠出機料筒加溫，當料斗至擠塑機各段溫度分別為70℃，90℃，100℃，110℃，130℃時，投入與電纜絕緣本體相同的可加熱交聯的交聯聚乙烯電纜料，并開機擠出。當擠出的電纜料熔體呈透明狀時，將擠注機機頭溫度控制在120℃恒溫；然后，將已夾緊待熔接的兩根電纜頭的管狀成型器安裝在擠注機機頭上，加熱至120℃，并抽真空；接著，將處于熔融狀態的尚未交聯的交聯聚乙烯電纜料壓入成型器中電纜端頭中間，用機械對熔體施加壓力，并用壓力自動控制設備控制壓力和時間，當壓力達到2.0Mpa時保持兩分鐘；用X射線檢查注入的電纜料已充滿后，將管狀成型器及其內容物加熱至180℃、恒溫2小時，然后加熱至250℃，恒溫3小時、130℃恒溫2小時；用氮氣冷卻管狀成型器及其內容物至室溫后，打開管狀成型器取出連接電纜。最后，修復電纜外半導電層；就制成了110kV交聯式電纜接頭。交聯聚乙烯熔接電纜接頭是采用與電纜絕緣相同材料，在施工現場擠包在導體對接處，然后進行交聯使之與電纜的交聯聚乙烯絕緣結構形成一體，這種方式質量可靠而且結構緊湊。為防止雜質的附著和混入，擠包絕緣材料需密封包裝，每次使用過的模具和配管需清潔及密封保管；使用程控調溫設備、壓力自動控制設備控制熔接交聯的溫度、壓力、時間。
權利要求
1.一種現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，它包含外護套(1)、鋁護套(2)、外半導電層(3)、絕緣本體(4)、電纜導體(5)，管狀成型器(6)、內半導電層(7)、絕緣本體(8)、緊固環(9)、緊固螺栓(10)、銷釘(11)、螺母連接件(12)、T型半模(13)、擠出機(14)、擠注機(15)，其特征在于是采用與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的聚乙烯材料，將其加熱到軟化溫度以上交聯的熔融狀態，經加壓從管狀成型器(6)側面進入管狀成型器(6)內被固定的兩根電纜頭已連接好的電纜導體(5)外的內半導電層(7)周圍，與交聯聚乙烯電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起，而后在交聯的溫度和壓力下進行交聯，制成合格的電纜接頭。
2.根據權利要求1所述的現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，其特征在于交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時是處于未交聯的熔融狀態，其溫度為120-130℃。
3.根據權利要求1所述的現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，其特征在于交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時不低于2.0Mpa的壓力下。
4.根據權利要求1所述的現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，其特征在于交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料熔體與電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起后的交聯溫度為180-250℃。
5.根據權利要求1所述的現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，其特征在于交聯聚乙烯熔接電纜接頭的制造工藝步驟包括將要連接的兩根電纜接頭端部的外半導電層(3)、絕緣本體(4)、內半導電層(7)及內繞帶剝去一定長度，連接好已暴露的電纜導體(5)、內繞帶及內半導電層(7)，處理并清潔電纜端部絕緣表面，將管狀成型器(6)扣在絕緣本體(4)上并夾緊；再將塑料擠注機(15)料筒加溫，投入與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的交聯聚乙烯電纜料，并開機擠注機(15)擠出，當擠出的電纜料熔體呈連續的透明狀時，將擠注機(15)溫度控制在120℃恒溫，將已夾緊待熔接的兩根電纜頭的管狀成型器(6)安裝在擠注機(15)上，加熱至120℃，將處于熔融狀態的尚未交聯的交聯聚乙烯電纜料壓入管狀成型器(6)中，當壓力達到2.0Mpa時進行保壓，注入的電纜料已充滿后，將管狀成型器(6)及其內溶物加壓并加熱至180℃，恒溫2小時，然后加熱至250℃，恒溫3小時，130℃恒溫2小時，用氮氣冷卻管狀成型器(6)及其內溶物至室溫后，打開管狀成型器(6)并取下，對電纜接頭外部作適當處理后，修復電纜外半導電層(3)。
6.根據權利要求5所述的現場交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法，其特征在于每根電纜端頭的外半導電層(3)長度去掉80-200mm，絕緣本體(4)去掉60-180mm，內半導電層(7)去掉40-160mm。
全文摘要
本發明涉及交聯聚乙烯熔接電纜接頭，具體為一種使用電壓在35KV以上的交聯聚乙烯熔接電纜接頭的方法，特別是在現場進行交聯聚乙烯熔接電纜接頭工藝方法。其特點是是采用與電纜絕緣本體(4)相同的可加熱交聯的聚乙烯材料，將其加熱到軟化溫度以上交聯的熔融狀態，經加壓從管狀成型器(6)側面進入管狀成型器(6)內被固定的兩根電纜頭已連接好的電纜導體(5)外的內半導電層(7)周圍，與交聯聚乙烯電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起，而后在交聯的溫度和壓力下進行交聯，制成合格的電纜接頭。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時是處于未交聯的熔融狀態，其溫度為120－130℃。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料加熱進入管狀成型器(6)內時不低于2.0Mpa的壓力下。交聯聚乙烯熔接電纜接頭材料熔體與電纜端部的絕緣本體(4)熔接在一起后的交聯溫度為180－250℃。
文檔編號H02G1/14GK1667897SQ200510009749
公開日2005年9月14日 申請日期2005年2月18日 優先權日2005年2月18日
發明者夏云杰, 田汝超, 孫顯增, 陸占國, 賈成洋, 張玉寶, 李剛 申請人:夏云杰