[发明专利]高压电缆护套外半导电层湿涂工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆护套外半导电层湿涂工艺，具体的是一种高压电缆护套外半导电层湿涂工艺方法。

背景技术

高压、超高压交联电缆制造过程中，为验证绝缘型护套的安全可靠性，在出厂试验项目中包括对绝缘型护套的电压试验，因此需要在绝缘型护套外表面涂覆导电涂层以形成交联电缆的外电极。

目前高压、超高压电缆护套外半导电层通常采用两种方式：一种是石墨涂覆，另一种是挤出半导电护套料形成挤出半导电层。

石墨涂覆工艺目前一般采用干涂方式，这种方法涂覆的石墨附着力不好，石墨粉容易脱落，而且导致生产现场环境很差。在电缆敷设过程中会出现石墨脱落问题，不仅污染了施工现场，如果脱落严重而且会影响护套耐压试验的顺利进行。另一方面就是护套印字难辨认，涂覆前印字容易被石墨覆盖；而在涂覆后印字容易擦掉，不符合标准要求。

而挤出半导电层工艺，需要挤出的厚度为0.3~0.5mm，需要对设备进行改造，不仅生产成本高，而且生产工艺难控制，容易出现漏包或破洞等缺陷。

为了克服上述的工艺缺陷，技术人员想到了采用湿涂法喷涂石墨。湿涂法喷涂石墨解决了涂敷现场很脏，石墨飞扬等问题，而且也解决了挤出半导电层工艺生产成本高，生产工艺难控制，容易出现漏包或破洞等问题。

《110 kV交联电缆外护层制造新工艺》（《电线电缆》2006年第三期，梁国华）一文中介绍了湿涂法，主要工序是将石墨以一定比例混在易挥发化学试剂(丙酮)里，通过水泵将其喷到电缆表面，经吹干，然后通过海棉抛光模进行抛光。

公开号为CN201439079U实用新型专利公开了一种石墨粉涂覆装置，在该公开文件的说明书第三段也介绍了石墨涂层制造工艺：将石墨粉、胶水以及丙酮溶液按照一定的比例配制成液体状，然后浇淋到绝缘型护套表面。其公开的工艺也属于湿涂法喷涂石墨。

专利号为ZL922156964的实用新型专利公开了一种高导电涂层电缆，该电缆护套外表面涂层由非金属导电材料、有机粘合剂和有机溶剂组成，具体的非金属导电材料由石墨和炭黑组成，而有机溶剂可以为丙酮。由此可见，护套外表面涂层也是经湿涂法涂覆的。

上述介绍的几种湿涂法喷涂石墨的工艺均存在一个共同的特点，即石墨溶液中均含有有机粘合剂、有机溶剂。有机粘合剂、有机溶剂的存在不仅增加了生产成本，而且在生产过程中例如有机溶剂丙酮溶液对橡皮具有腐蚀性，易挥发、易燃，操作时极具危险，不利于操作人员的身体健康。但是，采用相同的工艺，若无有机粘合剂、有机溶剂的存在，石墨涂层与聚乙烯护套相互间粘敷力下降，达不到工艺质量要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高压电缆护套外半导电层湿涂工艺方法，该工艺简单，成本低且操作安全、无害。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种高压电缆护套外半导电层湿涂工艺方法，其包括以下步骤：

1）制备石墨溶液，将石墨粉与水混合均匀，其中水与石墨的质量百分比为1.5-2:1。本发明突破传统的湿法涂覆工艺，石墨溶液里只包含石墨粉和水，摈弃传统的有机粘合剂和有机溶剂的使用，目的是与在石墨溶液中添加有机粘合剂、有机溶剂一样获得同样的附着力效果。

2）在15-30℃下采用空压泵通过管道将上述溶液浇淋在电缆护套表面，浇淋的压力为0.18-0.28MPa。此步骤是本发明核心，是与在石墨溶液中添加有机粘合剂、有机溶剂一样获得同样的附着力效果的根本所在。

本发明工艺严格控制石墨溶液往电缆护套表面喷淋的温度，在石墨溶液有有机粘合剂的存在下，温度过低或是过高对附着力的影响不大。但本发明石墨溶液中不含有机粘合剂，温度过低时将严重影响附着力。研究表明，在50-60℃下，最有利于涂层固化成膜，65-80℃下次之，因此在温度达到上述温度区间后将不利于后续将石墨涂抹均匀。综合上述因素，本发明选择在15-30℃下将石墨溶液浇淋在电缆护套表面。

本发明工艺的另一创新点是浇淋的压力，下面结合橡皮的工作原理进行说明。用橡皮擦铅笔的字迹时，其实是橡皮把由铅笔粉末（含碳粉末）构成的字迹从纸上吸附走。只要用橡皮一擦，沿着橡皮的“足迹”铅笔字迹就消失了，即橡皮对铅笔粉末的吸附力，大于纸张对铅笔粉末的吸附力。而用钢笔书写的时候，橡皮则很难将字迹擦除，原因是此时擦除是把纸的表面以及稍微深一点的纸的内部的字迹（进入纸内的墨水）擦掉。本发明浇淋的压力便是此原理的逆向思考，在足够大且不至于使石墨溶液反射溅出的压力下，使石墨溶液中的石墨“嵌”在电缆护套表面，增强附着力。

3）通过海棉抛光模将石墨涂抹均匀。