[发明专利]制造交联聚乙烯电缆绝缘线芯的装置以及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆的制造方法和装置，尤其涉及一种制造高压超高压交联聚乙烯电缆绝缘线芯方法和装置。

背景技术

随着国民经济的迅猛发展、城市化进程的进一步加快，城市用电量日益增加，大规模的城市电网改造已势在必行，对高压超高压交联电缆的需求也更为迫切，特别是对66kV～500kV级高压超高压交联电缆的需求急剧扩大。城网改造的进行及城市地下电缆化为高压超高压交联电缆的发展提供了较大的机遇，今后城网建设的发展趋势是高压进城、电缆入地，节省土地资源，美化城市空间，提高供电质量。预计我国新增高压、超高压交联电缆的80%-85%将用于城市电网改造工程。未来随着特高压电网的建设、城网改造和农网升级，新建的电缆线路将采用66kV-500kV交联聚乙烯电缆作为电能的输送线路。因此高压超高压交联聚乙烯绝缘电缆成为城市电网和重要供电设施输电的发展趋势。而目前所使用的高压超高压电缆绝缘线芯内外交联度不均匀，电缆线芯内部应力过大、线芯绝缘和屏蔽间结构不紧密，生产周期长（主要是电缆绝缘线芯生产周期长），电缆满足不了长寿命安全运行。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种制造交联聚乙烯电缆绝缘线芯的装置，其生产出的电缆增强了电缆绝缘内部的交联度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括导体预热装置、三层共挤装置、电缆后置加热装置、氮气交联管道、温水冷却管道、常温水冷却管道，电缆后置加热装置与氮气交联管道相连，氮气交联管道的下端与温水冷却管道相连，温水冷却管道的下端与常温水冷却管道相连，导体依次通过导体预热装置、三层共挤装置、电缆后置加热装置、氮气交联管道、温水冷却管道、常温水冷却管道后生成电缆绝缘线芯。

所述导体预热器，是导体在进入三层共挤装置之前，对导体进行感应加热的一种装置，其可以随导体截面的大小或外径尺寸进行调节，通过感应线圈对导体进行感应加热。

所述的电缆后置加热器，其置于三层共挤装置之后，与氮气交联管道相连接，其通过利用金属感应加热原理对电缆绝缘线芯内部导体进行加热，保证电缆内外温度稳定，消除电缆绝缘内部应力，提高内外交联度的均匀性。

所述的氮气交联管道，与电缆后置加热器相连，对挤包电缆绝缘层和内外屏蔽层进行高温交联，使电缆绝缘线芯材料由粘流态变为固态。

所述的温水冷却管道，连接氮气交联管道下端，采用温水对交联完毕的电缆进行分段冷却。

所述的常温水冷却管道，连接温水冷却管道下端，采用常温水对交联完毕的电缆进一步充分冷却至室温，其最大程度的保护了电缆线芯由于自身温度过高导致的损伤。

本发明装置不仅提高了电缆内外结构紧密度，消除了绝缘内部的应力，而且由于导体预热装置和电缆后置加热装置的作用，使得电缆导体和电缆线芯外部氮气交联温度保持比例变化，其增强了电缆绝缘内部的交联度，同时由于采用分段冷却的方式，提高了电缆生产效率。

本发明的另一个目的是提供一种交联聚乙烯电缆绝缘线芯的制造方法，其包括如下步骤：

（Ⅰ）导体（1）在导体预热装置（2）内预热；

（Ⅱ）预热后的导体（1）经过三层共挤装置（3）挤包导体的绝缘层和内、外屏蔽层形成电缆绝缘线芯（4）；

（Ⅲ）电缆绝缘线芯（4）经电缆后置加热装置（5）利用金属感应加热原理对电缆绝缘线芯（4）内的导体（1）加热；

（Ⅳ）加热后的电缆绝缘线芯（4）通过氮气交联管道（6），对挤包电缆绝缘层和内、外屏蔽层进行高温交联；

（Ⅴ）交联后的电缆绝缘线芯（4）通过温水冷却管道（7）对电缆进行冷却；

（Ⅵ）冷却后的电缆绝缘线芯（4）通过常温水冷却管道（8）冷却至室温，形成常温电缆绝缘线芯（9）。

本发明的方法从根本上对高压超高压（66kV-500kV）交联聚乙烯电缆绝缘线芯的制造工艺流程进行了改进，采用该流程工艺生产的高压超高压交联聚乙烯电缆绝缘线芯不仅增强了电缆绝缘线芯内外交联度的均匀性、绝缘和屏蔽的紧密性，降低了绝缘线芯的内部应力，而且提高了电缆绝缘线芯的生产效率，保证了电缆绝缘线芯在生产过程中由于自身温度过高而导致的损坏，从而提高了电缆的使用寿命。采用该流程工艺生产的产品具有生产效率高、电气性能可靠等特点。

用本方法生产的电缆具有突出的电缆内外层交联度均匀性、绝缘层内无内应力、生产效率高，工艺技术成熟，电气性能可靠等特点。该方法生产的高压超高压电缆适用于城市电网建设和农网改造升级等大容量输电线路中。

附图说明