【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統及其使用方法，屬于電力電纜附件制造。
技術介紹
1、隨著電網跨區域互聯需求的增加和海上風電的大力開發，肩負長距離、大容量輸電重任的交聯聚乙烯高壓海底電力電纜（簡稱“高壓海纜”）的投入規模也在不斷擴大，為了實現跨海長距離輸電，高壓海纜需要采用中間接頭實現連接。工廠接頭絕緣與電纜本體絕緣材料相同、厚度相近，滿足高壓海纜等徑連接要求，若能以擠出模塑法制備，工廠接頭在耐電強度、機械性能和柔韌度等性能與電纜本體絕緣具有相同水平。
2、為保證工廠接頭制備質量，在工廠接頭恢復絕緣制備過程中需要合理控制系統溫度。例如，對反應力錐和導體線芯合理預熱，可提高絕緣料熔體（簡稱“熔體”）在擠塑過程的流動性，加強熔體與反應力錐的界面熔合程度、消除熔合界面處的氣隙和微裂紋。較為經典方法是，采用帶有電加熱器的金屬模塑模具向反應力錐傳遞熱量，當反應力錐和導體線芯達到預期溫度后，將熔體從位于模塑模具中間注塑至模具腔體內部，逐漸將腔體內的空氣排除并填充整個殼體，之后進一步提高模塑模具的溫度，使模具殼體內的熔體充分交聯，最后停止加熱并在系統冷卻至室溫后，拆卸模塑模具、打磨恢復絕緣表面。此種模塑模具單一加熱方式中，導體線芯和絕緣的熱量流失嚴重，導致不能較好的控制制備過程的溫度。
3、另外，為提高工廠接頭的絕緣制備質量，除合理控制制備過程的溫度，熔體在擠出和交聯過程中應保證一定的壓力，以消除絕緣界面熔合縫和絕緣中氣孔的產生。現有專利報道的擠出模塑裝置，熔體與反應力錐和恢復內屏蔽層的接觸壓力有限，
4、因此，現亟需一種工廠接頭加熱系統，以解決現有工廠接頭模塑工藝無法較好的控制模塑模具溫度、模塑模具和導體線芯的升溫速度較慢，以及熔體壓力不足的問題。
技術實現思路
1、本專利技術是為了解決現有工廠接頭模塑工藝無法較好的控制模塑模具溫度、模塑模具和導體線芯的升溫速度較慢，以及熔體壓力不足的問題，進而提供了一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統及其使用方法。
2、本專利技術為解決上述技術問題所采用的技術方案是：
3、一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，包括絕緣模具、加熱墊、整流套、注塑口組件及端部卡具，其中，絕緣模具套裝在工廠接頭外部，加熱墊表面設置有加熱膜，整流套位于絕緣模具的內部且套設在工廠接頭的外部，整流套為彈性材料且與其內側的工廠接頭隨形設置，注塑口組件與整流套內部連通設置，熔體通過注塑口組件注入整流套，整流套的端部與工廠接頭的外部空間連通，其中，工廠接頭包括由內向外依次布置的導體線芯、恢復內屏蔽層、反應力錐及外屏蔽層，導體線芯通過繞設在絕緣模具外部的電磁線圈進行磁感應輔助加熱，注塑口組件及加熱墊分別通電加熱。
4、進一步地，注塑口組件的出口端插裝在整流套的一端部且與整流套之間密封連接，注塑口組件包括單端注入口件、注入模具及加熱套，其中，注入模具為環形體結構，其內部沿周向開設有熔體流道，單端注入口件固裝在注入模具的入口端且通過熔體流道與整流套內部連通，加熱套同軸套裝在注入模具上。
5、進一步地，注入模具包括內流道模具與外流道模具，其中外流道模具套裝在內流道模具的外部。
6、進一步地，端部卡具包括擠出端卡具與排料端卡具，其中注入模具、整流套的一端部及絕緣模具的一端部均通過擠出端卡具密封固接，絕緣模具的另一端部通過排料端卡具固定在工廠接頭上。
7、進一步地，排料端卡具上遠離絕緣模具的一端固接有排料口件，排料口件套設在工廠接頭上且與工廠接頭外表面之間存在間隙。
8、進一步地，注塑口組件固定安裝在絕緣模具的中部側壁上，注塑口組件包括中間注入口件、金屬墊片及中間卡具，其中，中間注入口件穿裝在絕緣模具的側壁上且與整流套的中部連通固接，金屬墊片位于絕緣模具內側且螺紋連接在中間注入口件的一端部，中間卡具位于絕緣模具的外側且螺紋連接在中間注入口件的另一端部。
9、進一步地，絕緣模具的兩端部內壁與工廠接頭外表面之間均設置有硅膠襯墊，所述硅膠襯墊開設有排料通道。
10、進一步地，端部卡具包括相對設置且固接的兩個半環形卡具主體。
11、進一步地，電磁線圈與注塑口組件、端部卡具之間的距離均至少為150mm。
12、一種上述加熱系統的使用方法，包括如下步驟：
13、步驟一、組裝加熱系統，然后將加熱墊通電以預熱絕緣模具、整流套及反應力錐外表面，電磁線圈通交變電流，以預熱其對應位置的導體線芯；
14、步驟二、初始預熱完成后，將熔體注入，當熔體填充完成時，對加熱墊進一步升溫及提高電磁線圈中的交變電流，以將整流套、恢復內屏蔽層內側的導體線芯及反應力錐表面的溫度升高并保持，以使熔體充分交聯；
15、步驟三、熔體充分交聯后，停止加熱，在系統冷卻至室溫后，拆除系統和電磁線圈，打磨恢復絕緣，完成恢復絕緣的制作。
16、本專利技術與現有技術相比具有以下效果：
17、本專利技術中將絕緣模具與覆有加熱膜或加熱涂層的加熱墊聯合使用，可同時滿足絕緣模具和導體線芯的快速升溫。利用絕緣模具的非磁性和低電導性質，保證其對磁場不會有屏蔽和吸收，對于加熱墊，表面設置有如石墨烯等材質的加熱膜，在交變磁場下不會發熱，電導率控制在50s/m以下，對常用感應加熱交變磁場（50hz~100mhz）不會有明顯的屏蔽和吸收；也可以選擇在常規的橡膠墊或硅膠墊中摻雜20%~60%的高導電炭黑或石墨烯，以保證聚合物加熱膜的電導率控制在50s/m。
18、本專利技術中，通過采用彈性材料制成的整流套，能夠實現：1.?高彈性的整流套在擠塑過程中對注入熔體持續施壓，熔體一邊向絕緣模具腔體端部逐漸擴充，一邊沿著高壓海纜的徑向不斷擴充，達到熔體均勻擠塑填充的效果；2.?在熔體注塑填充中持續施壓，保證熔體與反應力錐有良好的界面熔合，消除熔合縫以及氣隙和微裂紋；3.?在熔體加熱交聯過程中持續施壓，類似于干式交聯法中高壓惰性氣體的作用，有效防止絕緣中氣孔的產生；4.在熔體升降溫過程中產生熱膨脹與冷收縮，提供向心收縮力，防止恢復絕緣收縮坍塌，保證絕緣的圓整度；5.?隔離熔體和絕緣模具，防止熔體粘連造成絕緣模具拆卸困難。
19、通過將注塑口組件安裝在系統的不同位置，可以實現熔體單向填充及熔體雙向填充，具體地，將注塑口組件安裝在系統的一端部，整流套上遠離注塑口組件的一端部與工廠接頭的外部空間連通，熔體從系統一端部的注塑口組件進入整流套，注塑整流后多余的熔體經系統另一端部流出，形成單向填充；
20、將注塑口組件安裝在系統的中部，整流套的兩端部分別與工廠接頭的外部空間連通。熔體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：包括絕緣模具（1）、加熱墊（2）、整流套（3）、注塑口組件及端部卡具，其中，絕緣模具（1）套裝在工廠接頭（6）外部，整流套（3）位于絕緣模具（1）的內部且套設在工廠接頭（6）的外部，加熱墊表面設置有加熱膜，整流套（3）為彈性材料且與其內側的工廠接頭（6）隨形設置，注塑口組件與整流套（3）內部連通設置，熔體通過注塑口組件注入整流套（3），整流套（3）的端部與工廠接頭（6）的外部空間連通，工廠接頭（6）包括由內向外依次布置的導體線芯（6-1）、恢復內屏蔽層（6-2）、反應力錐（6-3）及外屏蔽層（6-4），導體線芯（6-1）通過繞設在絕緣模具（1）外部的電磁線圈（7）進行磁感應輔助加熱，注塑口組件及加熱墊（2）分別通電加熱。
2.根據權利要求1所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：注塑口組件的出口端插裝在整流套（3）的一端部且與整流套（3）之間密封連接，注塑口組件包括單端注入口件（4-1）、注入模具（4-2）及加熱套（4-3），其中，注入模具（4-2）為環形體結構，其內部沿周向開設有熔體流道（4-
3.根據權利要求2所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：注入模具（4-2）包括內流道模具（4-22）與外流道模具（4-23），其中外流道模具（4-23）套裝在內流道模具（4-22）的外部。
4.根據權利要求2或3所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：端部卡具包括擠出端卡具（5-1）與排料端卡具（5-2），其中注入模具（4-2）、整流套（3）的一端部及絕緣模具（1）的一端部均通過擠出端卡具（5-1）密封固接，絕緣模具（1）的另一端部通過排料端卡具（5-2）固定在工廠接頭（6）上。
5.根據權利要求4所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：排料端卡具（5-2）上遠離絕緣模具（1）的一端固接有排料口件（8），排料口件（8）套設在工廠接頭（6）上且與工廠接頭（6）外表面之間存在間隙。
6.根據權利要求1所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：注塑口組件固定安裝在絕緣模具（1）的中部側壁上，注塑口組件包括中間注入口件（4-4）、金屬墊片（4-5）及中間卡具（4-6），其中，中間注入口件（4-4）穿裝在絕緣模具（1）的側壁上且與整流套（3）的中部連通固接，金屬墊片（4-5）位于絕緣模具（1）內側且螺紋連接在中間注入口件（4-4）的一端部，中間卡具（4-6）位于絕緣模具（1）的外側且螺紋連接在中間注入口件（4-4）的另一端部。
7.根據權利要求6所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：絕緣模具（1）的兩端部內壁與工廠接頭（6）外表面之間均設置有硅膠襯墊（10），所述硅膠襯墊（10）開設有排料通道（10-1）。
8.根據權利要求6或7所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：端部卡具包括相對設置且固接的兩個半環形卡具主體（5-3）。
9.根據權利要求1、2、3、5、6或7所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：電磁線圈（7）與注塑口組件、端部卡具之間的距離均至少為150mm。
10.一種權利要求1~9中任一權利要求所述加熱系統的使用方法，其特征在于：包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：包括絕緣模具（1）、加熱墊（2）、整流套（3）、注塑口組件及端部卡具，其中，絕緣模具（1）套裝在工廠接頭（6）外部，整流套（3）位于絕緣模具（1）的內部且套設在工廠接頭（6）的外部，加熱墊表面設置有加熱膜，整流套（3）為彈性材料且與其內側的工廠接頭（6）隨形設置，注塑口組件與整流套（3）內部連通設置，熔體通過注塑口組件注入整流套（3），整流套（3）的端部與工廠接頭（6）的外部空間連通，工廠接頭（6）包括由內向外依次布置的導體線芯（6-1）、恢復內屏蔽層（6-2）、反應力錐（6-3）及外屏蔽層（6-4），導體線芯（6-1）通過繞設在絕緣模具（1）外部的電磁線圈（7）進行磁感應輔助加熱，注塑口組件及加熱墊（2）分別通電加熱。
2.根據權利要求1所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：注塑口組件的出口端插裝在整流套（3）的一端部且與整流套（3）之間密封連接，注塑口組件包括單端注入口件（4-1）、注入模具（4-2）及加熱套（4-3），其中，注入模具（4-2）為環形體結構，其內部沿周向開設有熔體流道（4-21），單端注入口件（4-1）固裝在注入模具（4-2）的入口端且通過熔體流道（4-21）與整流套（3）內部連通，加熱套（4-3）同軸套裝在注入模具（4-2）上。
3.根據權利要求2所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：注入模具（4-2）包括內流道模具（4-22）與外流道模具（4-23），其中外流道模具（4-23）套裝在內流道模具（4-22）的外部。
4.根據權利要求2或3所述的一種采用絕緣模塑模具的工廠接頭加熱系統，其特征在于：端部卡具包括擠出端卡具（5-1）與排料端卡具（5-2），其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭海峰，國家輝，孫紅占，王萍萍，趙楊，王亮，李迎，張冬冬，張皓維，姜喜雙，
申請(專利權)人：哈爾濱哈普電氣技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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