[发明专利]基于液相浸渍的高压电缆软接头修复界面补强方法及装置

说明书

一种基于液相浸渍的高压电缆软接头修复界面补强方法及装置，方法包括以下步骤：步骤1，形成反应力锥表面；步骤2，无尘布包裹反应力锥表面，在无尘布外侧设置可控加热设备，液相浸渍法处理反应力锥表面；步骤3，接头预热；挤塑或绕包恢复绝缘交联聚乙烯材料；在高温高压下使恢复绝缘交联；步骤4，恢复绝缘表面打磨处理，制造应力锥；恢复外屏蔽层。本发明具有操作流程简单、设备轻便等优点，对于操作环境和施工场合要求低，对于抢修软接头制造和工厂软接头制造都能适用。解决了高压海底电缆软接头恢复绝缘界面处机械强度不足的问题。

技术领域

本发明属于高压电缆领域，更具体地，涉及一种基于液相浸渍的高压电缆软接头修复界面补强方法及装置。

背景技术

高压交联聚乙烯绝缘电力电缆是电力输送的重要基础设施，尤其对于跨大面积海域进行电力输送的情况，由于无法敷设架空线，采用高压交联聚乙烯绝缘海底电缆成为必然选择。对于高压交联聚乙烯海底电缆而言，连续长度是基本要求之一，由于单根电缆制造长度有极限，且海底电缆的敷设要求尽量不采用预制式电缆中间接头，为了实现足够的传输距离，就必须采用软接头将单段电缆连接到所需的长度，这种软接头也称工厂软接头。此外，大长度海底电缆在运输、敷设、运行过程中，发生故障是难免的，所以制造软接头又是修复故障的重要手段，此种软接头也称作修复软接头。工厂软接头和修复软接头的结构和工作原理基本相同，仅由于施工条件的不同，在制造工艺上略有差异。

软接头的结构尺寸与电缆本体相同或者略大若干毫米，这样才能保障软接头与电缆共同装铠成缆，这也就要求软接头和电缆一样能承受拉、扭、弯曲、挤压等各种机械应力的作用。因此，软接头在结构和性能上均应该达到与电缆本体相近的水平。然而，软接头的制造技术难度极大，在有限的绝缘厚度限制之下，在电缆本体绝缘的完整性、一致性被破坏的前提下，难以实现可靠的长期工作性能。即使是有经验的电缆制造商，也不能完全保障软接头的成功制造，一般高压海底电缆软接头需要制造几次甚至十几次才能有产品勉强通过型式试验。

软接头基本结构如图1所示，公认难度最大、且最为关键的环节就是“挤塑或绕包交联聚乙烯料→高温高压绝缘硫化”这一工序，完成内屏蔽后如何恢复XLPE(Cross linkedpolyethylene，交联聚乙烯)绝缘层2，是整个软接头是否成功的关键。现有技术有两种方法：其一主要是用特制的绝缘成型模挤出绝缘材料，并在硫化管中加压、高温硫化成型，确保注塑的XLPE电缆料和电缆本体融接在一起。具体操作步骤如下，包括：对完成导体接头及导体屏蔽接头的位置进行清洁处理，然后放置到绝缘成型模中，预热到105℃；用挤出机将XLPE电缆料挤压到绝缘成型模中，等成型模两端有电缆料溢出时停止挤出，电缆接头处冷却至室温。移走成型模，换成硫化管，排出空气冲入氮气，在200℃和1.2MPa条件下硫化，完成绝缘层接头。其二是先将XLPE电缆料制成一定规格的薄膜带，用核辐射工艺处理先期制成“半硫化辐照交联带”备用。制造接头时用交联带一层层缠绕包覆在焊接好的线芯上达到一定尺寸，再用成型模具加0.6MPa空气压力、160℃左右高温硫化成型。

方法一的缺点是：挤包XLPE绝缘的工艺过程中，一次挤出的厚度过大(15～30mm)，则在后期加压加热硫化工艺中，将产生大的气孔，这个难题至今还未解决。

方法二的缺点是：一层层缠绕包覆的交联带虽然经过加压高温硫化，但其层与层之间必然存有少量间隙；制备的半硫化交联带无法避免带有污染尘埃；“包带模塑法”工艺技术对接头制作环境、温度、气候(是否阴雨潮湿)要求苛刻；制作工艺复杂，对操作工艺技术人员素质要求特高，技术难掌握。因此使用“包带模塑法”交联电缆接头技术很难达到优秀的电气性能指标。