本发明涉及交联聚乙烯绝缘电缆主体终端模注 应力控制 模块所设置的工艺技术， 适用于交流 66kV至交流 500kV高压 和超高压、直流 ± 10kV至 ± 500kV交联聚乙烯绝缘电缆主体终 端模注应力控制模块的现场制作工艺。

背景技术

传统交流 66kV 至交流 500kV 高压和超高压、 直流正负 10kV至正负 500kV交联聚乙烯绝缘电力电缆终端处电场会产 生畸变， 为了克服电场畸变所带来的影响， 电缆外半导电层切 断处需要进行应力控制设计。 截至目前， 整个国际在电缆终端 应力控制这一技术领域有相当大的成就， 相应设计的附件也已 投入市场， 这些附件内的应力控制， 是由专业厂家在工厂内预 先生产完成， 即预制式电缆附件， 然后现场在现场组合套装到 电缆主体上。 这种应力锥电缆附件与电缆主体绝缘之间存在 活 动界面， 而活动界面内含有微气隙、 微水、 杂质以及绝缘润滑 脂等复杂因素， 极易导致气隙沿面放电和空间累积电荷而产生 局部电场畸变， 最终导致绝缘击穿， 制约着电缆系统的安全运 行。

发明内容

针对上述问题， 本发明提供一种施工简单、 成本低廉、 安 全可靠的交联聚乙烯绝缘电缆主体终端模注应 力控制模块制 作工艺。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是 ：

交联聚乙烯绝缘电缆主体终端模注应力控制模 块制作工 艺， 包括以下歩骤： a . 按照制作工艺要求， 剥切电缆终端处的 外护层、金属护层， 剥去电缆的外半导电层即工厂外半导电层， 并打磨、 光滑处理电缆绝缘即工厂绝缘表面； 在电缆工厂外半 导电层端口处安装绝缘成型器， 使电缆固定在绝缘成型器内腔 正中位置， 连接小型挤出机及控制仪器； 开机预热绝缘成型器 达到使交联聚乙烯熔融温度时， 开始向成型器型腔内挤注与电 缆绝缘相同材质的熔融状交联聚乙烯绝缘即填 充绝缘， 成型器 型腔内注满填充绝缘后， 进行升温加热交联， 使工厂绝缘与填 充绝缘之间相互熔融接枝结合成为一个绝缘整 体； 待绝缘成型 器温度冷却后拆除， 实现电缆终端应力控制模块绝缘的特殊型 体； b . 在电缆工厂外半导电层端口处安装填充半导电 层成型 器； 将应力控制模块绝缘的特殊型体， 对应于填充半导电层成 型器型腔正中位置进行安装固定， 连接小型挤出机及控制仪器 并预热挤出机； 开机预热成型器达到使交联半导电料熔融温度 时， 启动挤出机， 开始向填充外半导电层成型器型腔内挤注与 电缆外半导电层相同材质的熔融状半导电料以 形成填充半导 电层， 半导电层成型器型腔内注满填充熔融的半导电 料后停止 挤出机， 然后进行升温加热交联， 使工厂外半导电层、 工厂绝 缘、 填充绝缘与填充半导电层之间相互熔融接枝结 合； 待成型 器温度冷却后拆除， 实现电缆终端应力控制模块导电与绝缘的 特殊型体。

其中，歩骤 a中注入熔融状态的交联聚乙烯电缆绝缘料前� � 先将电缆主体放入绝缘成型器内固定封闭， 并且对成型器加热 至 120 °C并保持控温，然后将挤出机加热达到 105 °C至 120 °C后， 启动挤出机， 将挤出机内处于熔融状的交联聚乙烯绝缘挤注 到 成型器内， 当成型器内压力达到 2MPa至 5MPa时停止挤注， 此时注入的交联聚乙烯绝缘在成型器内已定型 ， 同时对绝缘成 型器加热控温保持在 150 °C至 160 °C， 且使压力保持在 3MPa 至 5MPa， 进行 3 小时至 8小时的交联， 使电缆工厂绝缘层与 填充绝缘交联熔为一体。

歩骤 b中注入熔融状态的交联半导电料前， 先将电缆应力 控制模块绝缘的特殊型体， 对应于填充半导电层成型器型腔正 中位置进行安装固定， 并且对成型器加热至 120 °C并保持控温； 连接小型挤出机及控制仪器并预热挤出机达到 105 °C至 120 °C 后， 启动挤出机将处于熔融状的交联半导电料挤注 到半导电层 成型器内， 当成型器内压力达到 2MPa至 5MPa时停止挤注， 此时注入的交联半导电材料在成型器内已定型 ， 同时对半导电 层成型器加热控温保持在 150 °C至 160 °C， 且使压力保持在 3MPa至 5MPa， 进行 3小时至 8小时的交联， 使电缆工厂绝缘 层、 填充绝缘与填充半导电层之间交联熔为一体。 所述填充绝缘整体呈中部高两端小的枣核型体 ， 其中部填 充绝缘最高位向内设有凹曲面型体， 使填充半导电层复合在填 充绝缘的凹曲面上， 并与电缆外半导电层剥切端口处相连接。

本发明的有益效果是： 本发明的制作工艺操作方便， 所制 成的应力控制模块与电缆本体形成一体结构； 电场应力分布的 电性能稳定， 解决了电缆与应力控制模块之间， 因材料不同而 产生的活动界面， 避免绝缘交界上的空间积累电荷导致绝缘层 局部电场畸变而引起的电缆绝缘的击穿问题。 本发明突破超高 压直流电缆无终端连接的国际业内技术瓶颈， 适用于海底电缆 和交流、 直流高压超高压电缆终端工程现场制作、 故障抢修的 需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一歩的说 明： 图 1为本发明所制作的应力控制模块的结构示意� �； 图 2为电缆终端头的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的制作工艺用于克服电缆主体终端半导 电层剥切 处的电场畸变问题， 防止该处被击穿； 该处主要进行几方面的 工作： 工厂绝缘层与填充绝缘的熔融交联过程； 工厂半导电层 与填充半导电层的熔融交联过程； 填充绝缘和填充半导电层的 熔融交联过程。 完成上述工作后便可以完成应力控制模块的模 注制作过程， 完成上述过程后，进一歩进行电缆终端头的制 作。 具体地， 如图 1所示， 先按照制作工艺要求， 剥切电缆终 端处的外护层、 金属护层， 剥去电缆 1的外半导电层即工厂外 半导电层 2， 并打磨、 光滑处理电缆绝缘即工厂绝缘 3表面； 在电缆工厂外半导电层 2端口处安装绝缘成型器， 使电缆固定 在绝缘成型器内腔正中位置， 连接小型挤出机及控制仪器； 开 机预热绝缘成型器达到使交联聚乙烯熔融温度 时， 开始向成型 器型腔内挤注与电缆绝缘相同材质的熔融状交 联聚乙烯绝缘 即填充绝缘 4， 成型器型腔内注满填充绝缘 4后， 进行升温加 热交联， 使工厂绝缘 3与填充绝缘 4之间相互熔融接枝结合成 为一个绝缘整体； 待绝缘成型器温度冷却后拆除， 实现电缆终 端应力控制模块绝缘的特殊型体。 注入熔融状态的交联聚乙烯 电缆绝缘料前， 先将电缆主体 1放入绝缘成型器内固定封闭， 并且对成型器加热至 120 °C并保持控温， 然后将挤出机加热达 到 105 °C至 120 °C后， 启动挤出机， 将挤出机内处于熔融状的 交联聚乙烯绝缘挤注到成型器内， 当成型器内压力达到 2MPa 至 5MPa时停止挤注， 此时注入的交联聚乙烯绝缘在成型器内 已定型， 同时对绝缘成型器加热控温保持在 150 °C至 160 °C， 且使压力保持在 3MPa至 5MPa， 进行 3小时至 8小时的交联， 使电缆工厂绝缘层 3与填充绝缘 4交联熔为一体。

接着， 在电缆工厂外半导电层端口 A处安装填充半导电层 成型器； 将应力控制模块绝缘的特殊型体， 对应于填充半导电 层成型器型腔正中位置进行安装固定， 连接小型挤出机及控制 仪器并预热挤出机； 开机预热成型器达到使交联半导电料熔融 温度时， 启动挤出机， 开始向填充外半导电层成型器型腔内挤 注与电缆外半导电层相同材质的熔融状半导电 料以形成填充 半导电层 5， 半导电层成型器型腔内注满填充熔融的半导电 料 后停止挤出机， 然后进行升温加热交联， 使工厂外半导电层 2、 工厂绝缘 3、 填充绝缘 4与填充半导电层 5之间相互熔融接枝 结合； 待成型器温度冷却后拆除， 实现电缆终端应力控制模块 导电与绝缘的特殊型体。 注入熔融状态的交联半导电料前， 先 将电缆应力控制模块绝缘的特殊型体， 对应于填充半导电层成 型器型腔正中位置进行安装固定， 并且对成型器加热至 120 °C 并保持控温； 连接小型挤出机及控制仪器并预热挤出机达到 105 °C至 120 °C后，启动挤出机将处于熔融状的交联半导电 料挤 注到半导电层成型器内， 当成型器内压力达到 2MPa至 5MPa 时停止挤注， 此时注入的交联半导电材料在成型器内已定型 ， 同时对半导电层成型器加热控温保持在 150 °C至 160 °C， 且使 压力保持在 3MPa至 5MPa， 进行 3小时至 8小时的交联， 使电 缆工厂绝缘层、 填充绝缘与填充半导电层之间交联熔为一体。

为了实现更好的应力控制作用， 填充绝缘整体呈中部高两 端小的枣核型体， 其中部填充绝缘最高位向内设有凹曲面型体 41， 使填充半导电层复合在填充绝缘的凹曲面上， 并与电缆外 半导电层剥切端口处 A相连接。

完成应力控制模块的模注制作后， 便可以进一歩进行终端 头的制作， 如图 2所示， 将应力控制模块放入终端瓷套或复合 套 6内部， 终端瓷套或复合套 6底部套入法兰 7， 终端瓷套或 复合套 6内部空隙填入绝缘油 8， 该绝缘油 8—般为硅油或聚 异丁烯等液体绝缘介质， 直至填满， 最后封住瓷套或复合套 6 顶部， 得到电缆终端头。