[发明专利]一种热塑性聚丙烯电缆绝缘退火处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种热塑性聚丙烯电缆绝缘退火处理装置及方法，属于高电压与绝缘领域。本发明一种聚丙烯电缆绝缘退火处理装置包括：升流器，腔体，加热器，支撑构件，以及电缆绝缘温控装置。所述的退火处理方法包括以下步骤:步骤一，将挤出成型的热塑性聚丙烯电缆置于退火处理装置腔体中央位置；步骤二，打开升流器，使用加热装置以15℃/min的速率升温到120℃，保持14h；步骤三，迅速关闭加热装置，采用风冷的方式以10℃/min的降温速率将腔体温度降至20℃，随后冷却48h，完成聚丙烯电缆绝缘退火处理流程。所述的聚丙烯电缆绝缘在经退火处理后表现出较高的电气性能，在电缆绝缘方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及热塑性聚合物电气绝缘材料领域，具体涉及聚丙烯电气绝缘材料经退火处理的装置及方法。

背景技术

高压直流输电技术对于我国所需的远距离、大规模输电方面具有不可替代的优势。而随着高压直流输电技术的迅速发展，解决高压直流电缆在生产与运行的过程中出现的问题变得尤为重要，环保型聚丙烯具有优越的绝缘性能和机械性能而开始被广泛用作高压电缆的绝缘材料。

成型的聚丙烯电缆再经一系列的退火处理流程能够进一步改善其微观形貌特征，产生更高质量的结晶形貌，且在此过程中会形成较厚的层状晶体团簇，进而可以提高电缆绝缘的宏观电气性能。因此有必要采用合适的装置及流程对成型的聚丙烯电缆绝缘进行退火处理以进一步改善其宏观性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚丙烯电缆绝缘退火处理装置及方法。

本发明提供了一种聚丙烯电缆绝缘退火处理装置，所述的退火处理装置包括：升流器，该装置提供大额输出标准正弦波电流以供长期温升使用；腔体，该装置对聚丙烯绝缘退火处理提供理想空间；加热器，该加热器通过升流器在腔体内向聚丙烯绝缘输出热量；支撑构件，该构件将聚丙烯绝缘与腔体分隔开；电缆绝缘温控装置，该装置提供聚丙烯绝缘稳定的退火温度。

电缆绝缘温控装置可以进一步包括主控CPU单元，该单元根据当前温度和设定温度差值整定控制器输出量，并作为计时器使用；温度检测模块，该模块分别检测聚丙烯电缆内侧和外侧的实时温度；腔体温度串级闭环调节系统，串级控制系统根据电缆两侧实际温度采用两个控制器克服被控系统的时滞性，用两个控制器进行串级控制减小每个控制器克服时滞的负担并减小温度的超调量，提升整个控制系统的快速性与精准性；

根据本发明的聚丙烯电缆绝缘退火处理装置能够防止电缆绝缘内外侧温度差值较大，进而防止电缆经退火处理后内外测微观形貌特征不一致的现象发生。

本发明还提供了一种聚丙烯电缆绝缘退火处理的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，将挤出成型的热塑性聚丙烯电缆置于退火处理装置腔体中央位置；

步骤二，打开升流器，使用加热装置以15℃/min的速率升温到120℃，保持14h；

步骤三，迅速关闭加热装置，采用风冷的方式以10℃/min的降温速率将腔体温度降至20℃，随后冷却48h，完成聚丙烯电缆绝缘退火处理流程。

本发明步骤二中退火温度为100-135℃，优选120℃。

本发明步骤二中退火处理时间为12-18h，优选14h。

本发明的优点及有益效果是：

已成型的聚丙烯电缆绝缘经过退火处理流程后能够改变内部微观形貌，得到高质量的结晶形貌，形成较厚的层状晶体团簇，有效提升聚丙烯电缆绝缘的电气性能。

另外本装置可保证聚丙烯电缆绝缘内外层退火处理程度基本一致，防止电缆在运行过程中发生内外侧电场强度不均匀而造成内外层绝缘温度差距大的现象。

附图说明