本發(fā)明涉及高壓電力電纜連接附件，特別是一種預(yù)制熔合應(yīng)力錐及制作方法。

背景技術(shù)：

1、高壓電力電纜是一種用于高電壓電能傳輸?shù)碾娏υO(shè)備，多應(yīng)用于大長(zhǎng)度、遠(yuǎn)距離電力傳輸和分配。高壓電纜實(shí)際應(yīng)用中，電纜終端位置處的電場(chǎng)集中，該電場(chǎng)的均勻分布、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電性能，是通過電纜終端應(yīng)力錐完成的。所以，需要在該高壓電纜終端有一個(gè)附件-電纜終端插拔連接器，能夠使該電場(chǎng)恒定、分散均化，集中的場(chǎng)強(qiáng)才能夠恢復(fù)到正常的電氣運(yùn)行狀態(tài)。

2、當(dāng)前，電纜終端的插拔連接器普遍采用橡膠預(yù)制式設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)利用橡膠應(yīng)力錐的優(yōu)異彈性，使其能夠緊密貼合在電纜的絕緣層上。然而，由于電纜在長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)載流運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生熱量，這種熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電纜的絕緣層逐漸軟化。隨著橡膠應(yīng)力錐對(duì)電纜的持續(xù)抱緊作用，電纜絕緣層會(huì)發(fā)生直徑收縮，同時(shí)，橡膠與絕緣層之間的界面壓力也會(huì)相應(yīng)減弱；同時(shí)應(yīng)力錐絕緣與電纜絕緣之間微觀界面受高場(chǎng)強(qiáng)、熱場(chǎng)作用而發(fā)生極化，最終導(dǎo)致電纜能夠承受的最大擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度下降。

3、現(xiàn)有的電纜插拔連接器結(jié)構(gòu)在電纜長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，應(yīng)力錐絕緣與電纜絕緣之間為可活動(dòng)界面的高場(chǎng)敏感區(qū)域，此界面受電場(chǎng)和熱場(chǎng)的雙重作用，這種作用導(dǎo)致連接器內(nèi)部應(yīng)力錐與電纜之間的微小氣隙以及界面上的微量水分和雜質(zhì)發(fā)生極化現(xiàn)象。極化效應(yīng)會(huì)在高電場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域引起應(yīng)力錐與電纜絕緣層之間的界面電場(chǎng)發(fā)生畸變，從而增加了沿面放電的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致絕緣層被擊穿。再者，電纜終端的插拔連接器需要提前預(yù)制好，要能夠便于運(yùn)輸和保存，并能夠拿到現(xiàn)場(chǎng)直接快速地與高壓電纜終端熔合，徹底消除微氣隙界面的電氣隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種預(yù)制熔合應(yīng)力錐及制作方法，能夠提前預(yù)制，且能夠與電纜交聯(lián)形成一體，并有效地消除應(yīng)力錐與電纜的絕緣層間的微氣隙并防止極化，有效地提升了電纜輸電時(shí)的電性能穩(wěn)定性和輸電安全性。

2、第一方面，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)制熔合應(yīng)力錐的制作方法，包括以下步驟：

3、制作應(yīng)力錐絕緣體，所述應(yīng)力錐絕緣體由非交聯(lián)聚乙烯原料制成，所述應(yīng)力錐絕緣體的兩端分別沿所述應(yīng)力錐絕緣體的軸線方向向外延伸，應(yīng)力錐絕緣體的外壁設(shè)有呈錐形狀的應(yīng)力涂層部；

4、制作熔合應(yīng)力錐，將半導(dǎo)電原料涂裝在所述應(yīng)力涂層部上，以形成應(yīng)力控制體，待凝固后，所述應(yīng)力控制體與所述應(yīng)力錐絕緣體形成一體結(jié)構(gòu)的熔合應(yīng)力錐。

5、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，還包括以下步驟：

6、現(xiàn)場(chǎng)熔接安裝，將所述熔合應(yīng)力錐套設(shè)于電纜上，且所述應(yīng)力錐絕緣體的內(nèi)壁依次與所述電纜的絕緣層和絕緣屏蔽層貼合，將所述熔合應(yīng)力錐和所述電纜置于復(fù)合模具內(nèi)，通過加熱，使所述應(yīng)力錐絕緣體分別與所述應(yīng)力控制體及所述電纜的絕緣層熔融接枝交聯(lián)結(jié)合，形成一體熔接結(jié)構(gòu)。

7、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述現(xiàn)場(chǎng)熔接安裝之前，對(duì)所述電纜的外壁進(jìn)行解剖，使所述電纜剝離出導(dǎo)體、絕緣層、絕緣屏蔽層。

8、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述復(fù)合模具啟動(dòng)后，加溫至125℃至205℃，并保持40分鐘至60分鐘。

9、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述應(yīng)力涂層部的形狀符合應(yīng)力曲線。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述制作應(yīng)力錐絕緣體的具體步驟包括：

11、啟動(dòng)裝有非交聯(lián)聚乙烯原料的擠出機(jī)，將所述擠出機(jī)進(jìn)行預(yù)熱在120℃至200℃，且預(yù)熱時(shí)長(zhǎng)在30分鐘至50分鐘；

12、啟動(dòng)應(yīng)力錐絕緣體模具，加溫至120℃至170℃，并保持20分鐘至40分鐘；

13、啟動(dòng)所述擠出機(jī)，使所述擠出機(jī)向所述應(yīng)力錐絕緣體模具注入熔融狀的所述非交聯(lián)聚乙烯原料，并使所述應(yīng)力錐絕緣體模具內(nèi)的壓力保持在10kg/cm2至18kg/cm2；

14、當(dāng)所述應(yīng)力錐絕緣體模具的溢膠口出膠時(shí)，停止所述擠出機(jī)擠膠，待冷卻后取出所述應(yīng)力錐絕緣體。

15、第二方面，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種預(yù)制熔合應(yīng)力錐，包括：

16、應(yīng)力錐絕緣體，所述應(yīng)力錐絕緣體由非交聯(lián)聚乙烯原料制成，所述應(yīng)力錐絕緣體的兩端分別沿所述應(yīng)力錐絕緣體的軸線方向向外延伸，應(yīng)力錐絕緣體的外壁設(shè)有呈錐形狀的應(yīng)力涂層部；

17、應(yīng)力控制體，將半導(dǎo)電原料涂裝在所述應(yīng)力涂層部上以形成所述應(yīng)力控制體。

18、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述應(yīng)力錐絕緣體包括：

19、呈錐形狀的應(yīng)力錐部；

20、第一筒體部，所述第一筒體部的橫截面最長(zhǎng)直徑為第一直徑，所述第一筒體部較寬的一端與所述應(yīng)力錐部較寬的一端連接，所述第一筒體部與所述應(yīng)力錐部的連接處設(shè)有環(huán)凸緣，所述環(huán)凸緣圍繞著所述應(yīng)力錐部；

21、第二筒體部，所述第二筒體部的橫截面最長(zhǎng)直徑為第二直徑，所述第二直徑小于所述第一直徑，所述第二筒體部的一端與所述應(yīng)力錐部較窄的一端連接且連接處是連續(xù)過渡；

22、其中，所述環(huán)凸緣朝向所述應(yīng)力錐部側(cè)壁的表面與所述應(yīng)力錐部的表面形成應(yīng)力涂層部，所述應(yīng)力涂層部的表面用于涂裝半導(dǎo)電原料；所述第一筒體部、所述應(yīng)力錐部以及所述第二筒體部的內(nèi)壁開口直徑相同，并形成貫穿所述應(yīng)力錐絕緣體的連接孔，所述連接孔用于套接電纜

23、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述應(yīng)力錐部為第一應(yīng)力錐部；所述第一筒體部為第一圓柱形筒體部，所述第一圓柱形筒體部的一端與所述第一應(yīng)力錐部較寬的一端連接，所述第一圓柱形筒體部與所述第一應(yīng)力錐部連接處的所述環(huán)凸緣為第一環(huán)凸緣，所述第一環(huán)凸緣圍繞著所述第一應(yīng)力錐部；所述第二筒體部為第二圓柱形筒體部，所述第二圓柱形筒體部的一端與所述第一應(yīng)力錐部較窄的一端連接且連接處是連續(xù)過渡；其中，所述第一環(huán)凸緣朝向所述第一應(yīng)力錐部側(cè)壁的表面與所述第一應(yīng)力錐部的表面形成所述應(yīng)力涂層部；所述第一筒體部、所述應(yīng)力錐部以及所述第二筒體部的內(nèi)壁開口直徑相同，并形成貫穿所述應(yīng)力錐絕緣體的連接孔，所述連接孔用于套接電纜。

24、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第一圓柱形筒體部、所述第一應(yīng)力錐部以及所述第二圓柱形筒體部為一體成型結(jié)構(gòu)，所述第一圓柱形筒體部、所述第一應(yīng)力錐部以及所述第二圓柱形筒體部的內(nèi)壁開口直徑相同，并形成貫穿所述應(yīng)力錐絕緣體的連接孔，所述連接孔用于套接電纜。

25、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述應(yīng)力錐部為第二應(yīng)力錐部；所述第一筒體部為椎形筒體部，所述椎形筒體部較寬的一端與所述第二應(yīng)力錐部較寬的一端連接，所述椎形筒體部與所述第二應(yīng)力錐部連接處的所述環(huán)凸緣為第二環(huán)凸緣，所述第二環(huán)凸緣圍繞著所述第二應(yīng)力錐部；所述第二筒體部為第三圓柱形筒體部，所述第三圓柱形筒體部的一端與所述第二應(yīng)力錐部較窄的一端連接且連接處是連續(xù)過渡；其中，所述第二環(huán)凸緣朝向所述第二應(yīng)力錐部側(cè)壁的表面與所述第二應(yīng)力錐部的表面形成所述應(yīng)力涂層部。

26、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述椎形筒體部、所述第二應(yīng)力錐部以及所述第三圓柱形筒體部為一體成型結(jié)構(gòu)，所述椎形筒體部、所述第二應(yīng)力錐部以及所述第三圓柱形筒體部的內(nèi)壁開口直徑相同并形成貫穿所述應(yīng)力錐絕緣體的連接孔，所述連接孔用于套接電纜。

27、本發(fā)明實(shí)施例至少具有如下有益效果：應(yīng)力錐絕緣體的表面設(shè)有應(yīng)力涂層部，可以定位涂裝半導(dǎo)電原料以形成應(yīng)力控制體，故熔合應(yīng)力錐的電應(yīng)力按照應(yīng)力錐分布均勻、保持在一定壓力水平，確保電纜輸電時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)力涂層部具有定位的效果，便于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行涂裝，提升了安裝效率，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)與電纜熔融連接時(shí)，應(yīng)力控制體與應(yīng)力錐絕緣體的表面會(huì)復(fù)合交聯(lián)，以形成一體熔接結(jié)構(gòu)；

28、應(yīng)力錐絕緣體是由非交聯(lián)聚乙烯原料制成，這種材料的特性使其能夠與交聯(lián)聚乙烯結(jié)合、交聯(lián)，即應(yīng)力錐絕緣體可以與電纜的絕緣層通過熔融接枝的方式實(shí)現(xiàn)結(jié)合、交聯(lián)，形成無縫的一體熔合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)合方式使得兩個(gè)不同材料之間的融合界面達(dá)到無氣隙、無界面的接枝結(jié)合狀態(tài)，從而確保了應(yīng)力錐絕緣體與電纜的絕緣層能夠完全融合，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，在電纜輸電運(yùn)行中，可以消除或避免絕緣結(jié)構(gòu)中微觀氣隙導(dǎo)致電場(chǎng)畸變、擊穿的情況，有效地提升了電纜輸電的安全性和可靠性；

29、此外，提前預(yù)制好熔合應(yīng)力錐，不僅簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)熔接安裝的步驟和難度，還便于進(jìn)行運(yùn)輸和保存，輸電現(xiàn)場(chǎng)可以提前存儲(chǔ)需要的熔合應(yīng)力錐，便于隨時(shí)替換和現(xiàn)場(chǎng)熔接安裝，有效地提升了便利性和可靠性。

30、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。