CN110379541A - 一种熔接式电缆接头的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种熔接式电缆接头的制造工艺，包括电缆开剥、内屏蔽层的涂抹、绝缘防水层的涂抹、外半导电层的涂抹以及铜屏蔽层、内护层、凯装、外护层的安装。本发明一种熔接式电缆接头的制造工艺，采用石墨烯纳米碳管涂料代替传统的碳管作为电缆的内屏蔽层和外屏蔽层，将内半导体层和内屏蔽层两层合二为一，缩短了加工工艺流程，省去了内半导体层的熔融工艺；而且石墨烯纳米碳管采用涂层的方式分别涂在导体层和绝缘层上，绝缘防水材料也采用涂层的方式涂抹在内屏蔽层上，能充分的将绝缘材料吸附在内屏蔽层上，提高电缆绝缘性，石墨烯纳米碳管不会熔融在电缆的导体层内，电缆线芯电场分布均匀，增强电缆的导电性，提高产品合格率非常高。

Description

一种熔接式电缆接头的制造工艺
技术领域
本发明涉及电工行业的技术领域，特别涉及一种熔接式电缆接头的制造工艺。
背景技术
交联聚乙烯绝缘电线电缆由于其电性能优异，导体允许工作温度高，传输容量大，结构简单，安装敷设方便，无落差限制，尤其是没有漏油而引起火灾的危险，受到广大用户的欢迎。
在电缆制造厂内，无论是在制造过程中或是运输过程中，都不可避免的会出现制造缺陷或由于碰撞而造成交联聚乙烯绝缘电力电缆成品或半制品耐电压不合格（击穿）或损伤。在此种情况下，制造厂智能将其锯开分段，其中那些长度不符合要求的成品或半制品就只能做报废处理，经济损失十分严重。另外，交联聚乙烯绝缘电力电缆在布施安装的过程中，也难免会碰到长度不够，需要的拼接的情况。在现有技术中，如需对上述交联聚乙烯绝缘电力电缆进行修复，一般是通过交联聚乙烯熔接式绝缘电缆接头实现的。
现有的对交联聚乙烯绝缘接头的拼接和修复一般是将绝缘层、内屏蔽层和内半导电层以熔融的方式挤到导体层内，如中国专利公布号 “CN 106024133 A”公开了一种交联聚乙烯熔接式绝缘电缆接头的制造安装工艺，其包含导体连接、导体屏蔽和外屏蔽，其中导体屏蔽步骤包括1）.将焊接点两端的电缆均切成锥形，并将电缆本体的内半导体层露出1cm；2）.将半导电胶带从电缆本体的一端内半导体层缠绕至另一端内半导体层，将电缆导体完全包裹，形成电缆接头的内半导体层；3）.将交联聚乙烯绝缘胶带缠绕在内半导体层之上，形成绝缘层并与原电缆的绝缘层搭接；4）.用锡纸将绝缘层包裹住；5）.对包裹好后的电缆接头进行加热，使其内部的绝缘层熔化并且互相融合；6）.对已经冷却下来的电缆接头除去锡纸后，用打磨机对绝缘层进行打磨，使其表面光滑；其中外屏蔽步骤包括在清洁完毕后的绝缘层外，均匀地涂上半导电漆，并与原电缆的屏蔽层相接，烘干。此种修复方法形成的交联熔接式绝缘电缆接头虽然也能够对损坏的交联聚乙烯绝缘电力电缆的修复和续接，但是在导体屏蔽时所需要的步骤包括内半导体层、内屏蔽层、绝缘层和外半导电层，其工艺流程长，所消耗的时间长，并且采用熔融的方式将内半导体层、内屏蔽层、绝缘层熔接在导体层内，其相互之间的相溶性较差，无法检测出半导体层、内屏蔽层、绝缘层的熔融情况，产品合格率低；由于采用熔融的方式，绝缘层镶嵌在电缆线芯内，造成电场分布不均匀，也影响了电缆导体层的导电性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种熔接式电缆接头的制造工艺，安装工艺时间短，绝缘层相溶性更好，导电性能好，产品合格率高。
为实现上述目的，本发明提出了熔接式电缆接头的制造工艺，包含以下步骤：
步骤1. 电缆开剥
1-1.将电缆开剥处理，分别将电缆外护套、内护层、铜屏蔽层、外半导电层、绝缘层进行开剥处理，并将电缆线芯靠近绝缘层一端削成锥形；
1-2.用绝缘砂纸将绝缘表面打磨光滑，留出半导电层；
步骤2. 熔接导体线芯
1-1. 确定焊接定位点，安装熔接模具，将电缆两端导体层进行焊接，
1-2. 对焊接后的导体打磨至与电缆线芯同等径后，进行抛光处理，
1-3. 对电缆线芯进行加热潮气处理，
步骤3. 内屏蔽层
在无尘环境下，将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在导体层上，需要多次涂抹，使石墨烯纳米碳管涂层厚度达到2-3mm，并且每次涂抹后采用热风枪进行四周环绕吹干，直到电缆两端的半导电层、内屏蔽层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成内屏蔽层；
步骤4. 绝缘防水涂层
将绝缘防水涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在内半导电层上，直到电缆两端的绝缘层与绝缘防水涂层无缝对接形成绝缘层；
步骤5.外半导电层
1-1. 将电缆绝缘外层熔接、打磨处理，
1-2. 将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在绝缘防水涂层上，直到电缆两端的外半导电层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成外半导电层。
本发明通过采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层和外屏蔽层，代替传统的碳管作为导电和增强作用的半导电自熔带，将内半导体层和内屏蔽层两层合二为一，即可以采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层，与传统碳管相比，缩短了加工工艺流程，省去了内半导体层的熔融工艺；石墨烯纳米碳管采用涂层的方式分别涂在导体层和绝缘层上，绝缘防水材料也采用涂层的方式涂抹在内屏蔽层上，能充分的将绝缘材料吸附在内屏蔽层上，提高电缆绝缘性，而且石墨烯纳米碳管不会熔融在电缆的导体层内，电缆线芯电场分布均匀，增强电缆的导电性，提高产品的合格率。
作为优选，所述步骤3或步骤5中的石墨烯纳米碳管涂料包括重量份数为6-10份的纳米碳管、50-70份的改性环氧树脂、25-35份的石英粉、3-5份的白炭黑、0.5-1.5份的硫化剂和0.5-1.5份固化剂，所述改性环氧树脂包括聚氨酯改性环氧树脂和丙烯酸改性环氧树脂。
这样设置的石墨烯纳米碳管涂料具有良好的导电性能，不会像传统的导电材料一样会产生静电堆积，降低成本，提高导电性，而且石墨烯纳米碳管涂料与绝缘层能够更好的吸附。
作为优选，所述聚氨酯改性环氧树脂的重量份数为25-35份，所述丙烯酸改性环氧树脂的重量份数为25-35份。
作为优选，所述步骤3或步骤5中的石墨烯纳米碳管涂层需要进行多次涂抹，使石墨烯纳米碳管涂层厚度达到2-3mm，并且每次涂抹后采用热风枪进行四周环绕吹干。这样的设置提高石墨烯纳米碳管涂层涂抹的均匀性，提高其导热导电性。
作为优选，所述步骤4中的绝缘防水涂料包括重量份数为35-45份的聚氨酯改性物、18-25份的双酚A有机硅缩合物、13-16份的氧化铝粉、4-6份的白炭黑、8-12份的甲基三甲氧基硅烷和8-12份的甲基三乙酰氧基硅烷 。采用此种方式的绝缘防水涂料，能够非常均匀的涂抹在电缆内屏蔽层上，与传统绝缘层相比，电缆绝缘防水性更好，电场分布均匀，能够与电缆绝缘层平滑均匀过渡。
作为优选，所述步骤4 中的绝缘防水涂料在半固化状态下涂抹在内半导电层上，所述绝缘防水涂层的厚度为电缆两端绝缘层厚度的80%以上。
本发明的有益效果：本发明通过采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层和外屏蔽层，代替传统的碳管作为导电和增强作用的半导电自熔带，将内半导体层和内屏蔽层两层合二为一，即可以采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层，与传统碳管相比，缩短了加工工艺流程，省去了内半导体层的熔融工艺；石墨烯纳米碳管采用涂层的方式分别涂在导体层和绝缘层上，绝缘防水材料也采用涂层的方式涂抹在内屏蔽层上，能充分的将绝缘材料吸附在内屏蔽层上，提高电缆绝缘性，而且石墨烯纳米碳管不会熔融在电缆的导体层内，电缆线芯电场分布均匀，增强电缆的导电性，提高产品的合格率；而且石墨烯纳米碳管不会像传统的导电材料一样会产生静电堆积，降低成本，提高导电性，能够与绝缘层更好的吸附；绝缘层能够非常均匀的涂抹在电缆内屏蔽层上，与传统绝缘层相比，电缆绝缘防水性更好，电场分布均匀，能够与电缆绝缘层平滑均匀过渡。
附图说明
图1是本发明电缆的结构示意图。
图中：1-导体层、2-内屏蔽层、3-绝缘防水涂层、4-外半导电层、5-铜屏蔽层、6-内护层、7-钢凯、8-外护套。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明一种熔接式电缆接头的制造工艺，包括如下步骤：
步骤1. 电缆开剥
1-1.将三相电缆开剥处理，分别将电缆外护套、内护层、铜屏蔽层、外半导电层、绝缘层进行开剥处理，并将电缆线芯靠近绝缘层一端削成锥形；
1-2.用绝缘砂纸将绝缘表面打磨光滑，留出半导电层；
步骤2. 熔接导体线芯
1-1. 确定焊接定位点，安装熔接模具，将电缆两端导体层1进行焊接，
1-2. 对焊接后的导体打磨至与电缆线芯同等径后，进行抛光处理，
1-3. 对电缆线芯进行加热潮气处理，防止线芯内有水造成气泡产生；
步骤3. 内屏蔽层
在无尘环境下，将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在导体层1上，需要多次涂抹，使石墨烯纳米碳管涂层厚度达到2-3mm，并且每次涂抹后采用热风枪进行四周环绕吹干，直到电缆两端的半导电层、内屏蔽层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成内屏蔽层2；
步骤4. 绝缘防水涂层
在无尘环境下，将绝缘防水涂料均匀搅拌，待涂料半固化状态下将绝缘防水涂料均匀的涂抹在所需制作电缆的内半导电层上，直到电缆两端的绝缘层与绝缘防水涂层3无缝对接形成绝缘层，涂料厚度达到原电缆绝缘厚度的80%及以上即可，涂抹后绝缘强度可达每毫米22KV；
步骤5.外半导电层
1-1. 在无尘环境下，待绝缘防水涂层3整体固化后，将电缆绝缘外层熔接、打磨处理，
1-2. 将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在绝缘防水涂层上，直到电缆两端的外半导电层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成外半导电层4，
步骤6.铜屏蔽层
在外半导电层4外套好铜屏蔽层5，在中间和两边用恒力弹簧将铜屏蔽层5固定在接头主体上；
步骤7. 防水和接地
1-1. 用PVC捆扎胶带将三相电缆绑扎在一起，在电缆内护层6上绕包防水胶带，钢凯7绕包在防水胶带上，再将钢凯7两边进行打磨；
1-2. 钢凯7接地线末端展开，反折并用大弹簧固定在两边钢凯7打磨位置，大弹簧外包覆PVC带；
1-3. 清洗两端外护套8，然后用砂纸打磨外护套8，外护套8包裹在钢凯7上，防水胶带从外护套8一端处开始半重叠绕至外护套8另一端处；
步骤10. 安装铠装带
铠装带直接打开，从一端外护套8的防水带末端开始半重叠绕包至另外一端外护套8的防水带末端，完成电缆接头的制造和安装。
所述石墨烯纳米碳管涂料包括重量份数为8份纳米碳管、29份聚氨酯改性环氧树脂、27份丙烯酸改性环氧树脂、30份石英粉、4份白炭黑、1份硫化剂、1份固化剂，在配置石墨烯纳米碳管涂料时，首先将聚氨酯改性环氧树脂，丙烯酸改性环氧树脂，石英粉三种按上述重量份数先融合在一起搅拌，搅拌均匀后依次加入上述重量份数的白炭黑，纳米碳管，硫化剂，固化剂，三乙胺进行完全搅拌即可得到石墨烯纳米碳管涂料，然后将石墨烯纳米碳管涂料均匀涂抹在电缆导体层1上。
所述绝缘防水涂料包括重量份数为40份的聚氨酯改性物、20份的双酚A有机硅缩合物、15份的氧化铝粉、5份的白炭黑、10份的甲基三甲氧基硅烷和10份的甲基三乙酰氧基硅烷 ，在配置绝缘防水涂料时，按上述配比，首先将聚氨酯改性物与双酚A有机硅缩合物先先融合在一起搅拌，搅拌完全融合后依次加入氧化铝粉，白炭黑，甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙酰氧基硅烷，
通过采用上述技术方案，本发明通过采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层和外屏蔽层，代替传统的碳管作为导电和增强作用的半导电自熔带，将内半导体层1和内屏蔽层两层合二为一，即可以采用石墨烯纳米碳管作为电缆的内屏蔽层，与传统碳管相比，缩短了加工工艺流程，省去了内半导体层1的熔融工艺，加工工艺缩减缩短了1小时以上；石墨烯纳米碳管采用涂层的方式分别涂在导体层1和绝缘层上，绝缘防水材料也采用涂层的方式涂抹在内屏蔽层上，能充分的将绝缘材料吸附在内屏蔽层上，提高电缆绝缘性，而且石墨烯纳米碳管不会熔融在电缆的导体层1内，电缆线芯电场分布均匀，电缆导电性好，产品合格率能够达到百分之九十九及以上；而且石墨烯纳米碳管不会像传统的导电材料一样会产生静电堆积，降低成本，提高导电性，能够与绝缘层更好的吸附，与传统绝缘层相比，电缆绝缘防水性更好，电场分布均匀，能够与原电缆绝缘层平滑均匀过渡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：包含以下步骤
步骤1. 电缆开剥
将电缆开剥处理，分别将电缆外护套、内护层、铜屏蔽层、外半导电层、绝缘层进行开剥处理，并将电缆线芯靠近绝缘层一端削成锥形；
用绝缘砂纸将绝缘表面打磨光滑，留出半导电层；
步骤2. 熔接导体线芯
确定焊接定位点，安装熔接模具，将电缆两端导体层进行焊接，
对焊接后的导体打磨至与电缆线芯同等径后，进行抛光处理，
对电缆线芯进行加热潮气处理，
步骤3. 内屏蔽层
在无尘环境下，将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在导体层上，需要多次涂抹，使石墨烯纳米碳管涂层厚度达到2-3mm，并且每次涂抹后采用热风枪进行四周环绕吹干，直到电缆两端的半导电层、内屏蔽层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成内屏蔽层；
步骤4. 绝缘防水涂层
将绝缘防水涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在内半导电层上，直到电缆两端的绝缘层与绝缘防水涂层无缝对接形成绝缘层；
步骤5.外半导电层
将电缆绝缘外层熔接、打磨处理，
将石墨烯纳米碳管涂料均匀搅拌，然后均匀的涂抹在绝缘防水涂层上，直到电缆两端的外半导电层与石墨烯纳米碳管涂层无缝对接形成外半导电层。
2.如权利要求1所述的熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：所述步骤3或步骤5中的石墨烯纳米碳管涂料包括重量份数为6-10份的纳米碳管、50-70份的改性环氧树脂、25-35份的石英粉、3-5份的白炭黑、0.5-1.5份的硫化剂和0.5-1.5份固化剂，所述改性环氧树脂包括聚氨酯改性环氧树脂和丙烯酸改性环氧树脂。
3.如权利要求2所述的熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：所述聚氨酯改性环氧树脂的重量份数为25-35份，所述丙烯酸改性环氧树脂的重量份数为25-35份。
4.如权利要求1所述的熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：所述步骤3或步骤5中的石墨烯纳米碳管涂层需要进行多次涂抹，使石墨烯纳米碳管涂层厚度达到2-3mm，并且每次涂抹后采用热风枪进行四周环绕吹干。
5.如权利要求1所述的熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：所述步骤4中的绝缘防水涂料包括重量份数为35-45份的聚氨酯改性物、18-25份的双酚A有机硅缩合物、13-16份的氧化铝粉、4-6份的白炭黑、8-12份的甲基三甲氧基硅烷和8-12份的甲基三乙酰氧基硅烷 。
6.如权利要求1所述的熔接式电缆接头的制造工艺，其特征在于：所述步骤4 中的绝缘防水涂料在半固化状态下涂抹在内半导电层上，所述绝缘防水涂层的厚度为电缆两端绝缘层厚度的80%以上。
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