[发明专利]电缆的热处理方法

说明书

本发明涉及一种方法，在该方法中塑料材料在一个导体或类似的导体表面上被至少挤压成一层，并且由塑料材料覆盖的该导体及类似导体与绝缘及防护层工艺过程有关地以预定方式进行冷却。

在电缆的生产中，在从熔点温度到室温过渡过程中由于塑料材料、例如聚乙烯单位体积的较大的变化，将出现很多问题。这是由于单位体积的较大的变化是在电缆中产生不利收缩现象的原因，它导致了围绕着导体的塑料层被缩小，而且在电缆中引起了扩张和端部的问题。通过给已制成的电缆和绕在一个卷筒上的导体施加一个热处理，明显地减少了收缩效应，于是有一个问题是，由于当电缆绕在卷筒上弯曲着时释放了应力，所以当电缆被伸长时又会产生另外的应力状态。绕在一个卷筒上的电缆的热处理也需要许多时间，至少2天至3天，同时也需要许多能量。

英国专利申请公开号GB 2028713A公开了一种电缆冷却方法，其冷却步骤包括冷却，再加热和再冷却，其中在再加热的步骤中使已固化的外表层再度软化。该发明的目的是避免电缆冷却时在内部产生空隙。

本发明的目的是提供一种方法，该方法能消除现有技术中的不利因素。

按照本发明的处理方法，其中在导体的表面上挤压成型至少一层低密度的可被过氧化物交联的聚乙烯，在该方法中，覆盖有该交联塑料材料的导体以预定的方式被冷却，其特征在于所述导体以及邻近该导体的交联塑料材料首先被冷却到接近交联塑料材料的熔点，在该第一步骤之后，交联塑料材料的表面层和与其相邻的交联塑料材料在一个充有气体的加压空间中被重新加热到接近交联塑料材料的熔点。

本发明的主要优点是，上面提及的收缩问题能在很短的时间内被消除，并且比现有技术中使用的能量消耗低的多。一个在能量消耗方面获得节省的例子是，当使用根据本发明的方法时，一个专门电缆的热处理需要大约32kwh/km的能量。当使用现有技术对一个绕在一卷筒上的电缆热处理时，如果该电缆的温度从20℃上升到100℃能量损耗大约是46kwh/km。此外，大量的能量在加热电缆卷筒和在热处理空间的损耗中被消耗掉。本发明另一优点是：与现有技术中对绕在卷筒上的电缆进行热处理相反，根据本发明的热处理是在伸直的电缆上进行的，因此没有新的应力产生。

下面将通过在附图中所示的实施例更加详细地描述本发明，附图为：

图1：表示一个高压电缆的一个绝缘后的导体的典型截面图；

图2：表示当电缆导体进入到工艺过程的冷却步骤时，不同参数的变化的一曲线图；

图3：表示当应用根据本发明的方法时，在图2中参数变化的曲线图；

图4：表示当温度降到20℃时，从图2和图3中计算得到的塑料材料层的直径与实际直径相比较的曲线图。

图1表示了一个高压电缆的一个绝缘导体的典型横截面图。在导体1的周围设置了一个薄的半导电塑料层，即一个导体防护层2。该导体防护层2由一个绝缘层3所覆盖，并且在最外层还包括了一个相当薄的半导电电晕防护层4。制成的电缆进一步包括数目不等的不同层，然而这些不同层在现有技术中是公知的，并且就这一点而论它们不直接涉及到本发明。因此将不再详细地描述这些不同层。在中压和高压电缆中的导体上的塑料层的厚度例如是在从5到35mm的范围内变化。一种广泛使用的绝缘材料是交联的或热塑的聚乙烯。

在导体1上的层2至4是在一个所谓的三重挤压头中在该导体上同时被挤压成型，通常由三个分离的塑料挤压机为导体提供用于不同层的塑料材料。当使用交联的绝缘材料时，为了避免在塑料挤压机中一个不适时的交联反应，该塑料的最大挤压温度大约为140℃。为了减少反应时间，绝缘材料在塑料挤压机后面一般被加热到大约190°到210℃范围的一个温度上。加热一般是借助于在一个加压管中的蒸汽或热辐射来进行的。压力的需要是为了防止由在交联反应中形成的气体产生气泡。当为防止直径的缩小时，一个过快的表面冷却也可以有助于在绝缘层中形成气泡。

如果热塑的聚乙烯被用作绝缘材料，那么塑料的挤压温度在170°和230℃之间。由于在该塑料材料中不产生反应，所以在这种情况下象这样的压力是不需要的，然而为了避免由于该塑料材料的收缩而形成气泡，由空气或温水作用的冷却必须很慢地进行。由于这种原因，由热塑材料绝缘的电缆也经常在一定的压力下进行冷却，即在大于大气压力的一个压力上。