[发明专利]用于具有热塑性绝缘的电缆的接头及其制造方法

说明书

一种用于制造电缆接头的方法，所述方法包括：提供第一电缆和第二电缆，每个电缆包括导电体和围绕导电体的热塑性绝缘系统，所述热塑性绝缘系统包括内热塑性半导体层、热塑性绝缘层和外热塑性半导体层；将第一电缆和与第一电缆轴向相邻放置的第二电缆的导电体的相应端子部分接合，以形成导电体接头；用具有第一动态储能模量的第一热塑性半导体材料的接头内层围绕所述导电体接头；用具有第二动态储能模量的热塑性绝缘材料的接头绝缘层围绕第一热塑性半导体材料的接头内层；以及用具有第三动态储能模量的第二热塑性半导体材料的接头外层围绕热塑性绝缘材料的接头绝缘层。所述接头内层的所述第一热塑性半导体材料的所述第一动态储能模量大于所述接头绝缘层的热塑性绝缘材料的所述第二动态储能模量，在至少130℃的基本上相同的测量温度下测量动态储能模量。

背景技术

本发明一般涉及中/高压电缆连接。更具体地，本发明涉及一种用于具有热塑绝缘系统的中/高压电缆的接头及其制造方法。

用于输送电能的电缆，特别是在用于中压或高压应用的电缆的情况下，包括至少一个电缆芯。电缆芯通常由依次由绝缘系统覆盖的导电金属导体形成。绝缘系统依次由具有半导体特性的内聚合物层、具有电绝缘特性的中间聚合物层和具有半导体特性的外聚合物层形成。

用于在中压或高压下输送电能的电缆通常包括围绕电缆芯的屏蔽层，其通常由金属或金属和聚合物半导体材料制成。屏蔽层可以以导线丝(编织物)的形式、螺旋形地缠绕在电缆芯周围的带的形式或者纵向缠绕在电缆芯周围的片的形式制成。

电缆绝缘系统的层通常由聚烯烃基交联聚合物制成，特别是由交联聚乙烯(XLPE)或也是交联的弹性体乙烯/丙烯(EPR)或乙烯/丙烯/二烯(EPDM)共聚物制成。在将聚合物材料挤出到导体上之后进行的交联步骤给予材料，即使在高温下，在常规使用和电流过载期间也令人满意的机械和电特性。

电缆绝缘系统的聚烯烃材料、特别是聚乙烯(XLPE)的交联过程需要向交联剂的聚合物材料中加入通常为有机过氧化物，并且随后在一定温度下加热以引起过氧化物断裂和反应。副产物主要由有机过氧化物的分解形成，有机过氧化物的分解可能导致空间电荷的累积并因此导致放电并最终导致绝缘穿孔，特别是在直流(DC)能量电缆中。因此，交联过程的副产物必须通过长时间和繁琐的脱气过程去除，取决于电缆尺寸，该过程通常在约70℃至80℃的温度下进行15天至约2个月的时间，以使得副产物从电缆芯迁移以及随后蒸发。

能量电缆附件用于能量网络中以恢复导体暴露的电缆部分(诸如在两个能量电缆之间或能量电缆与另一网络组件(诸如，变压器、发电机、架空线的裸导体等)之间的连接件的情况)的绝缘和电场控制。

对于中/高压电缆，可以通过缠绕合适材料的带来在导体连接件上建立接头，以重建电缆的绝缘系统，即内半导体层、绝缘层和外半导体层。如Thomas Worzyk,“SubmarinePower Cables:Design,Installation,Repair,Environmental Aspects”,第4章，Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2009所述，该方法特别适用于接合用于海底设施的高压电缆，因为它允许获得与直径必然显著大于接合电缆的直径的预成型接头不同的，直径稍大于接合电缆的直径的接头(以下称为“直径接头”)。这容许更容易地处理接合电缆，特别是当接合电缆被缠绕在卷轴上然后展开进行安装时。