一种电缆加工方法与流程

专利2022-06-29  78


本发明涉及电力电缆制造技术领域,尤其涉及一种电缆加工方法。



背景技术:

线路电缆由多层同轴结构复合而成,每一层结构都具有不同的功能,确保导体线芯传输的电流或电磁波、光波等的稳定传输,同时也确保外界物体和人身的安全。

在实际应用中,线路电缆的各层结构因内部长时间通过的大电流会产生不同程度的发热现象,这种发热现象会使得电缆的整体温度迅速上升,影响电缆屏蔽层的屏蔽性能,同时,温度上升也会加速电缆绝缘层材料的老化,严重时可能会导致电缆绝缘层被击穿而造成火灾事故。现如今为了对电缆进行保护,所采取的措施是降低流经导体中的电流,来保证整个线路电缆的温度在安全范围内,但一方面,随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、煤矿业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大,对输电线路的需求也呈几何级数逐级递增,降低流经导体中的电流会限制整个输电线路的电气性能从而导致其不能满足生产需求;另一方面,在高负荷大电流的运转模式下,单纯通过降低电流来对温度进行调控的效果也十分有限。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种能够稳定地将线路电缆产生的热量导出,保证电缆电气性能的电缆加工方法。

为了实现上述目的,本发明一实施例提供了一种电缆加工方法,其包括以下步骤:

将金属线材进行除杂、拉丝与去硬化处理,以使其形成待加工电缆的电缆线芯导体层;

将导体屏蔽料进行混合与加热,通过绕制机构将其包绕在所述电缆线芯导体层上,以使其形成对应的导体屏蔽层;

将绝缘料进行过滤、除杂与塑化处理,以使其形成对应的绝缘层包裹于所述导体屏蔽层外侧;

将绝缘屏蔽料进行预加工与固化处理,以使其形成对应的绝缘屏蔽层包裹于所述绝缘层外侧;

在环氧树脂基材中添加高热导率颗粒,混合、脱气并将其加入浸泡池内静置;

将包裹有所述绝缘屏蔽层的待加工电缆缠绕在卷轮机上,控制所述卷轮机运转以使所述待加工电缆浸入所述浸泡池内;

将所述浸泡池内的所述待加工电缆以垂直方向进行提拉,自然晾干后放入烘焙箱进行加热处理。

作为上述方案的改进,所述金属线材为铜合金金属线材或铝合金金属线材。

作为上述方案的改进,所述高热导率颗粒包括以下颗粒中的至少一种:氮化硼填充颗粒、氮化铝填充颗粒、碳化硅填充颗粒与碳化硼填充颗粒。

作为上述方案的改进,所述导体屏蔽料包括聚烯烃与炭黑导电复合材料。

作为上述方案的改进,所述绝缘料包括交联聚乙烯、聚乙烯与聚丙烯。

作为上述方案的改进,所述绝缘屏蔽料包括硅橡胶材料。

作为上述方案的改进,所述硅橡胶材料为甲基乙烯基硅橡胶。

作为上述方案的改进,所述待加工电缆浸入所述浸泡池内的浸入时间为2~3hour。

作为上述方案的改进,所述烘焙箱的加热温度为90~140℃,所述烘焙箱进行加热处理的时间为30~40min。

本发明提供的电缆加工方法,通过采用特定的方法步骤,构建由内向外的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层与薄膜层的多个具有特定功能的同轴结构,保证电缆具有较佳的电气性能,同时通过在环氧树脂基材中填充高热导率填充颗粒,构建具有高热导率的薄膜层,使得线路电缆可以将导体、导体屏蔽层、绝缘层与绝缘屏蔽层的各层结构所累积的热量稳定导出,从而降低整个电缆的温度,防止绝缘层被击穿,输电线路的运行负荷不会下降,同时多层的电缆结构也增强了屏蔽效果。整个电缆加工方法步骤清晰,生产工序得到简化,大大方便了电缆的生产与加工流程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电缆加工方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非另有定义,本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

本发明一实施例提供了一种电缆加工方法,具体的,请参见图1,为本发明实施例提供的一种电缆加工方法的流程示意图,其包括以下步骤:

s101、将金属线材进行除杂、拉丝与去硬化处理,以使其形成待加工电缆的电缆线芯导体层,以保证导体层具有较佳的电气性能;

s102、将导体屏蔽料进行混合与加热,通过绕制机构将其包绕在所述电缆线芯导体层上,以使其形成对应的导体屏蔽层,以保证导体屏蔽层具有较佳的电气性能;

s103、将绝缘料进行过滤、除杂与塑化处理,以使其形成对应的绝缘层包裹于所述导体屏蔽层外侧,以保证绝缘层具有稳定的工作性能;

s104、将绝缘屏蔽料进行预加工与固化处理,以使其形成对应的绝缘屏蔽层包裹于所述绝缘层外侧,以保证绝缘屏蔽层具有稳定的工作性能;

s105、在环氧树脂基材中添加高热导率颗粒,混合、脱气并将其加入浸泡池内静置;

s106、将包裹有所述绝缘屏蔽层的待加工电缆缠绕在卷轮机上,控制所述卷轮机运转以使所述待加工电缆浸入所述浸泡池内;

s107、将所述浸泡池内的所述待加工电缆以垂直方向进行提拉,自然晾干后放入烘焙箱进行加热处理,以形成对应的薄膜层。

需要说明的是,采用环氧树脂基材构建薄膜层的材料体系,在其中填充高热导率填充颗粒,使得整个薄膜层具有较高的热导率,从而可以将线路电缆的内部各层结构的热量稳定导出,在实际生产加工过程中,通过浸泡池制备的薄膜层要根据整个电缆的优化特性需求,来进行位置、面积等参数的调整。当然,除了采用浸泡池浸泡的方式外,也可参照现有技术中的喷涂法,将电缆的特定区域置于真空环境中,在其表面区域上喷涂如上所述的材料体系;最后将电缆外层的薄膜自然晾干,然后放入烘箱,加热一定时间后取出,冷却,完成高热导率电缆薄膜层的制备,其中薄膜层不仅包括导热特性均一的薄膜,也包括具有不同热导率梯度的薄膜。

本发明实施例提供的电缆加工方法,通过采用特定的方法步骤,逐步构建由内向外的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层与薄膜层的多个具有特定功能的同轴结构,保证电缆具有较佳的电气性能,同时通过在环氧树脂基材中填充高热导率填充颗粒,构建具有高热导率的薄膜层,使得线路电缆可以将导体、导体屏蔽层、绝缘层与绝缘屏蔽层的各层结构所累积的热量稳定导出,从而降低整个电缆的温度,防止绝缘层被击穿,输电线路的运行负荷不会下降,同时多层的电缆结构也增强了屏蔽效果。整个电缆加工方法步骤清晰,生产工序得到简化,大大方便了电缆的生产与加工流程。

优选地,在上述实施例中,所述金属线材为铜合金金属线材或铝合金金属线材,具有较高的机械拉伸强度与抗氧化性。

优选地,在上述实施例中,所述高热导率颗粒包括以下颗粒中的至少一种:氮化硼填充颗粒、氮化铝填充颗粒、碳化硅填充颗粒与碳化硼填充颗粒。bn氮化硼等填充颗粒具有较高的高热导率性能,能够将整个电缆的热量稳定导出。

优选地,在上述实施例中,所述导体屏蔽料包括聚烯烃与炭黑导电复合材料。导体屏蔽层的主要作用是均匀导体表面电场,防止导体与绝缘层之间产生间隙而引起局部放电。

优选地,在上述实施例中,所述绝缘料包括交联聚乙烯、聚乙烯与聚丙烯。其中交联聚乙烯(xlpe)具有比重轻、敷设方便、耐腐蚀的诸多优点,经过高分子交联后成为热固性材料,其机械性能与耐热性也十分优异。

优选地,在上述实施例中,所述绝缘屏蔽料包括硅橡胶材料。绝缘屏蔽层的主要作用是均匀绝缘外表面电场,保护绝缘不受损伤。

优选地,在上述实施例中,所述硅橡胶材料为甲基乙烯基硅橡胶。选用甲基乙烯基硅橡胶作为绝缘屏蔽层的主要材料,利用其良好的耐高温性能,辅以现有技术中的特定配比的辅助材料,保证了该电缆具有较佳的温度特性,以适用于不同场合的实际需求。

优选地,在上述实施例中,所述待加工电缆浸入所述浸泡池内的浸入时间为2~3hour。

优选地,在上述实施例中,所述烘焙箱的加热温度为90~140℃,所述烘焙箱进行加热处理的时间为30~40min。

本发明实施例提供的电缆加工方法,通过采用特定的方法步骤,构建由内向外的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层与薄膜层的多个具有特定功能的同轴结构,保证电缆具有较佳的电气性能,同时通过在环氧树脂基材中填充高热导率颗粒,构建具有高热导率的薄膜层,使得线路电缆可以将导体、导体屏蔽层、绝缘层与绝缘屏蔽层的各层结构所累积的热量稳定导出,从而降低整个电缆的温度,防止绝缘层被击穿,输电线路的运行负荷不会下降,同时多层的电缆结构也增强了屏蔽效果。整个电缆加工方法步骤清晰,生产工序得到简化,大大方便了电缆的生产与加工流程。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。


技术特征:

1.一种电缆加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

将金属线材进行除杂、拉丝与去硬化处理,以使其形成待加工电缆的电缆线芯导体层;

将导体屏蔽料进行混合与加热,通过绕制机构将其包绕在所述电缆线芯导体层上,以使其形成对应的导体屏蔽层;

将绝缘料进行过滤、除杂与塑化处理,以使其形成对应的绝缘层包裹于所述导体屏蔽层外侧;

将绝缘屏蔽料进行预加工与固化处理,以使其形成对应的绝缘屏蔽层包裹于所述绝缘层外侧;

在环氧树脂基材中添加高热导率颗粒,混合、脱气并将其加入浸泡池内静置;

将包裹有所述绝缘屏蔽层的待加工电缆缠绕在卷轮机上,控制所述卷轮机运转以使所述待加工电缆浸入所述浸泡池内;

将所述浸泡池内的所述待加工电缆以垂直方向进行提拉,自然晾干后放入烘焙箱进行加热处理。

2.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述金属线材为铜合金金属线材或铝合金金属线材。

3.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述高热导率颗粒包括以下颗粒中的至少一种:氮化硼填充颗粒、氮化铝填充颗粒、碳化硅填充颗粒与碳化硼填充颗粒。

4.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述导体屏蔽料包括聚烯烃与炭黑导电复合材料。

5.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述绝缘料包括交联聚乙烯、聚乙烯与聚丙烯。

6.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述绝缘屏蔽料包括硅橡胶材料。

7.根据权利要求6所述的电缆加工方法,其特征在于,所述硅橡胶材料为甲基乙烯基硅橡胶。

8.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述待加工电缆浸入所述浸泡池内的浸入时间为2~3hour。

9.根据权利要求1所述的电缆加工方法,其特征在于,所述烘焙箱的加热温度为90~140℃,所述烘焙箱进行加热处理的时间为30~40min。

技术总结
本发明公开了一种电缆加工方法,其包括:制备待加工电缆的电缆线芯导体层;制备对应的导体屏蔽层;制备对应的绝缘层包裹于所述导体屏蔽层外侧;制备对应的绝缘屏蔽层包裹于所述绝缘层外侧;在环氧树脂基材中添加高热导率颗粒;将包裹有所述绝缘屏蔽层的待加工电缆缠绕在卷轮机上,控制所述卷轮机运转以使所述待加工电缆浸入所述浸泡池内;将所述浸泡池内的所述待加工电缆以垂直方向进行提拉,自然晾干后放入烘焙箱进行加热处理。本发明提供的电缆加工方法,通过在环氧树脂基材中填充高热导率填充颗粒,构建具有高热导率的薄膜层,保证了整个电缆具有较佳的电气性能、屏蔽性能与导热性能,加工方法步骤清晰,极大地方便了电缆的生产与加工流程。

技术研发人员:张逸凡;傅明利;罗兵;聂永杰;王国利;卓然;侯帅;惠宝军;王邸博;冯宾;周福升;朱闻博;赵现平;谭向宇;罗颜;景一;黄之明
受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司;云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2020.01.22
技术公布日:2020.06.09

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