750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝制造技術(shù)

技術(shù)編號：43487900 閱讀：12 留言：0更新日期：2024-11-29 16:58

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟，圓形導體緊壓成型導體內(nèi)芯，Z型型線導體絞合成的導體外芯，組成的導體芯線穿過前置預(yù)熱器，形成絕緣芯線，穿過后置預(yù)熱器，采用多段降溫交聯(lián)，除氣，形成包帶芯線，縱包鋁帶形成平滑鋁套，對平滑鋁套進行縮徑，進行熱熔膠的噴涂，擠包外護套，冷卻，收線。本發(fā)明專利技術(shù)一種保證導體芯線的圓整度、降低絕緣層的交聯(lián)熱應(yīng)力、避免緩沖層燒蝕的一種750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝。

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【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電纜領(lǐng)域，具體講的是750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝。

技術(shù)介紹

1、隨著全球能源需求的持續(xù)增長和可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用，特高壓電纜作為遠距離、大容量輸電的關(guān)鍵技術(shù)，其市場需求預(yù)計將持續(xù)擴大。特別是在連接偏遠的可再生能源基地(如風能、太陽能電站)與負荷中心方面，特高壓電纜發(fā)揮著不可替代的作用。

2、在生產(chǎn)制造750kv電力電纜的過程中，目前存在著一些技術(shù)難題，如大截面導體的圓整度不易控制，絕緣層較厚導致交聯(lián)熱應(yīng)力較大，電纜重量大，護套生產(chǎn)時容易壓扁等，同時近年來，國內(nèi)外由于電纜半導電緩沖層燒蝕導致高壓電纜故障或者停運的情況時有發(fā)生，電纜波紋鋁護套與半導電緩沖層接觸面積小，接觸不均勻是導致緩沖層燒蝕的重要因素。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供一種保證導體芯線的圓整度、降低絕緣層的交聯(lián)熱應(yīng)力、避免緩沖層燒蝕的一種750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝。

2、本專利技術(shù)解決上述問題所采用的技術(shù)方案為，一種750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

3、s1：采用圓形導體進行緊壓成型導體內(nèi)芯；

4、s2：采用z型型線導體絞合成環(huán)型的導體外芯并貼合包裹導體內(nèi)芯；

5、s3：將導體內(nèi)芯與導體外芯組成的導體芯線穿過前置預(yù)熱器，對導體芯線進行電磁感應(yīng)預(yù)熱；

6、s4：對導體芯線表面進行內(nèi)屏蔽層、絕緣層、外屏蔽層的三層共擠，形成絕緣芯線；</p>

7、s5：穿過后置預(yù)熱器，對絕緣芯線內(nèi)部的導體芯線進行電磁感應(yīng)加熱，減少交聯(lián)內(nèi)應(yīng)力；

8、s6：絕緣芯線穿過交聯(lián)管，交聯(lián)管在入口端開始加熱交聯(lián)，而后采用多段降溫交聯(lián)；

9、s7：絕緣芯線置入熱對流型烘房中，進行除氣；

10、s8：在絕緣芯線的外層依次繞包一層半導電丁基膠帶、兩層半導電阻水帶和一層半導電阻水銅絲屏蔽帶，形成包帶芯線；

11、s9：在包帶芯線的表面縱包鋁帶；

12、s10：對鋁帶的縱包連接處進行氬弧焊，形成平滑鋁套；

13、s11：對平滑鋁套的焊縫進行在線渦流探傷；

14、s12：對平滑鋁套進行縮徑，使平滑鋁套與絕緣芯線之間進行壓合，形成鋁套芯線；

15、s13：在平滑鋁套的表面進行熱熔膠的噴涂作業(yè)；

16、s14：擠包外護套；

17、s15：冷卻；

18、s16：收線。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點在于：常規(guī)導體芯線為圓形緊壓結(jié)構(gòu)，由若干相同直徑的圓形導體單絲絞合而成，最外層的導體單絲之間存在縫隙，在交聯(lián)過程中，在擠出的高壓力下內(nèi)屏蔽層材料易隨機嵌入，造成厚度的不均勻及內(nèi)屏蔽層材料用量的浪費，同時相比型線緊壓系數(shù)低，用銅量增加，通過s1、s2的步驟，采用混合型導體生產(chǎn)工藝，中心采用圓形緊壓，成型導體內(nèi)芯，外層選用z型型線絞合成環(huán)型的導體外芯，其中z型型線絞合不需要模具冷拔，絞制時發(fā)熱量小，大大降低了導體因晶格畸變而導致的電阻率增大，從而在滿足電阻要求的前提下可減少用銅截面，導體外芯的結(jié)構(gòu)銅材消耗可以較常規(guī)圓形緊壓結(jié)構(gòu)節(jié)約1％～2.5％，同時外層z型型線銜接緊密，相互之間接觸面積大，減少了接觸電阻，相互之間縫隙小，在三層共擠過程中，擠出的壓力可以使z型型線之間像楔型型線一樣在受壓時的銜接更緊密，還不易發(fā)生松散，從而可以解決內(nèi)屏蔽層材料內(nèi)嵌的問題，相較于傳統(tǒng)的圓形緊壓結(jié)構(gòu)，內(nèi)屏蔽層材料可節(jié)省1％-5％，并且導體芯線外徑穩(wěn)定，表面光滑圓整，彎曲半徑也比全型線導體小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，此種結(jié)構(gòu)兼顧了圓形單絲緊壓和型線絞合的優(yōu)點；

20、在s3-s6的步驟中，通過s3的步驟，可以對導體芯線進行加熱，提高導體芯線的溫度，有助提高的交聯(lián)效率，也能增加導體與內(nèi)屏蔽層的粘合程度，同時還能起到烘干除潮的作用，通過步驟s5的設(shè)計，可以在三層共擠后繼續(xù)對導體芯線進行加熱，熱量可從導體芯線向三層共擠傳遞，降低三層共擠的內(nèi)圈與外圈之間的溫差，提高交聯(lián)的均勻性和充分性，而后在步驟s6中，可以使三層共擠的交聯(lián)熱量分別從內(nèi)層、外層雙向傳遞進來，提高了交聯(lián)效率，通過軟件對導體芯線及交聯(lián)管溫度的測算及設(shè)定，吸收的熱量足以使交聯(lián)反應(yīng)充分進行，縮短了交聯(lián)時間，而沿著交聯(lián)管采用多段降溫交聯(lián)的設(shè)計，可以降低絕緣芯線的表面溫度，進而可以使絕緣芯線以較低的溫度進入冷卻段，縮短了冷卻所需時間，由于減少了導體芯線與絕緣芯線的表面溫差,也改善了三層共擠內(nèi)的熱應(yīng)力和不均勻結(jié)晶現(xiàn)象；在三層共擠交聯(lián)過程中，熱量由外層向內(nèi)層傳導，既要保證絕緣層內(nèi)圈的交聯(lián)狀況良好，又要使絕緣層外圈不產(chǎn)生過交聯(lián)；

21、在步驟s7中，根據(jù)xlpe絕緣制造原理，xlpe產(chǎn)生化學交聯(lián)后會產(chǎn)生甲烷、水、枯基醇、苯乙酮等小分子副產(chǎn)物，殘留在絕緣層中，影響高壓電纜的產(chǎn)品性能，且750kv特高壓電纜絕緣層厚，因此需采取合理的除氣方式，消除內(nèi)部氣體副產(chǎn)物，實現(xiàn)固體副產(chǎn)物減少和再分布，達到脫氣平衡點，進而保障電纜性能不受影響；傳統(tǒng)熱導流系統(tǒng)采用地轉(zhuǎn)盤四周電加熱設(shè)備進行熱傳導，熱風從外向內(nèi)自然傳遞，傳熱效率較低，導致處于烘房內(nèi)圈的電纜受熱難、升溫緩慢，除氣時間過長，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品交付周期；針對上述問題，在傳統(tǒng)除氣設(shè)備基礎(chǔ)上，增加熱對流的熱傳遞功能，從而增加傳熱效率，減少除氣時間，提高生產(chǎn)效率；

22、通過步驟s8的設(shè)計，在后續(xù)平滑鋁套成型后，使平滑鋁套與一層半導電丁基膠帶、兩層半導電阻水帶和一層半導電阻水銅絲屏蔽帶進行充分壓合緊實，形成負間隙，以保證良好的電導率和可靠的電氣連接，從而規(guī)避了皺紋鋁套與阻水帶的間隙造成的接觸不良而產(chǎn)生懸浮放電、造成燒蝕的風險；

23、通s9-s12的設(shè)計，可形成高質(zhì)量平滑鋁套，保證特高壓電纜的使用安全，避免燒蝕的風險。

24、作為本專利技術(shù)的一種改進，在步驟s3中，前置預(yù)熱器的預(yù)熱溫度設(shè)置在80-100℃；在步驟s5中，后置預(yù)熱器的預(yù)熱溫度設(shè)置在140-160℃；在步驟s6中，其中多段降溫交聯(lián)工藝為七段，其溫度依次為280℃、270℃、265℃、260℃、255℃、250℃、240℃，通過所述改進，前置預(yù)熱器、后置預(yù)熱器用于降低三層共擠的內(nèi)圈與外圈的溫差，提高交聯(lián)的均勻性和充分性，通過vcv專用計算軟件tcc精密計算，交聯(lián)管采用七段加熱段，溫度逐段降低，啟用前置預(yù)熱器和后置預(yù)熱器，內(nèi)、外加溫的方式，降低交聯(lián)管溫度，力爭減少三層共擠交聯(lián)時的溫度梯度使其保持受熱均勻，同時又保持良好的交聯(lián)度，在加熱過程中，絕緣層外圈的溫度快速上升至230℃，使絕緣層外圈快速交聯(lián)，降低聚乙烯溶體在重力作用下的融垂，絕緣層隨著交聯(lián)管中的移動，絕緣層的中間層區(qū)域由135℃緩慢升高到195℃，絕緣層內(nèi)圈的溫度緩慢升高到163℃，在60米處時，絕緣層的交聯(lián)度達到93％以上，在80米處，交聯(lián)度達到98％以上，且溫度逐段降低的方式，在絕緣芯線出加熱段、進冷卻段20米處后，表面溫度降到45℃，冷卻及時充分且減少交聯(lián)內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

1.一種750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S3中，前置預(yù)熱器(2)的預(yù)熱溫度設(shè)置在80-100℃；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S6完成后，收線時將絕緣芯線(3)分層墊高，增加每層絕緣芯線(3)之間的間隙，墊高采用鏤空墊塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述對流型烘房(7)的內(nèi)壁上設(shè)有用于加熱對流型烘房(7)的加熱管(7.1)，所述對流型烘房(7)的軸線上設(shè)有用于對絕緣芯線(3)進行支撐的支撐架(7.2)，所述支撐架(7.2)轉(zhuǎn)動連接在對流型烘房(7)內(nèi)，所述絕緣芯線(3)盤旋層疊在支撐架(7.2)上，所述支撐架(7.2)上包括設(shè)于軸線上的傳風管(7.2.1)，所述傳風管(7.2.1)的周向上連接有支撐方管(7.2.2)，所述支撐方管(7.2.2)上均勻陣列有出風孔(7.2.3)，所述傳風管(7.

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述對流型烘房(7)的外側(cè)設(shè)有進風機(8)，所述進風機(8)的進風口的方向沿著對流型烘房(7)的切線方向設(shè)置，所述加熱管(6.1)沿著進風口的方向進行延伸螺旋上升設(shè)置，所述加熱管(6.1)的螺旋上升的轉(zhuǎn)動方向與支撐架(6.2)的轉(zhuǎn)動方向相同，所述對流型烘房(7)的頂面內(nèi)側(cè)呈倒錐形。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述出氣閥(6.2.6)與進風機(8)之間設(shè)有通風管道(8.1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S9中，在鋁帶(10)縱包過程中，依次經(jīng)過成型輪(14)、四至六道喇叭模(15)、定徑模(16)后，匯攏成圓，所述定徑模(16)采用納米金剛石涂層定徑模。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S11中，當探測出漏焊、虛焊現(xiàn)象時，采用冷焊機進行在線補焊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S12中，采用多組輥輪組(17)輥壓進行漸變縮徑，所述輥輪組(17)包括四個輥輪，四個輥輪沿著周向設(shè)置在中心形成一個用于縮徑的縮徑孔(17.1)，多組所述輥輪組(17)的縮徑孔(17.1)的直徑依次減少，在縮徑過程中，輥輪進行轉(zhuǎn)動，相連接的兩個輥輪的連接處設(shè)有一個轉(zhuǎn)動連接扣(17.2)，所述轉(zhuǎn)動連接扣(17.2)包括相契合的一個平行槽(17.2.1)和一個平行塊(17.2.2)，所述平行塊(17.2.2)設(shè)于一個輥輪上，所述平行槽(17.2.1)設(shè)于另一個輥輪上，所述平行塊(17.2.2)沿著一個輥輪的徑向設(shè)置，所述平行槽(17.2.1)沿著另一個輥輪的軸向設(shè)置，所述輥輪采用MC尼龍制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kV特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟S13中，在進行熱熔膠噴涂前，對平滑鋁套(11)進行預(yù)熱，使鋁套芯線(12)穿過環(huán)抱式加熱裝置，采用紅外線加熱的方式，使平滑鋁套(9)表面溫度升至60度，接著采用多把沿著周向均勻分布的霧化噴涂槍(18)進行噴涂。

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟s3中，前置預(yù)熱器(2)的預(yù)熱溫度設(shè)置在80-100℃；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：在步驟s6完成后，收線時將絕緣芯線(3)分層墊高，增加每層絕緣芯線(3)之間的間隙，墊高采用鏤空墊塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述對流型烘房(7)的內(nèi)壁上設(shè)有用于加熱對流型烘房(7)的加熱管(7.1)，所述對流型烘房(7)的軸線上設(shè)有用于對絕緣芯線(3)進行支撐的支撐架(7.2)，所述支撐架(7.2)轉(zhuǎn)動連接在對流型烘房(7)內(nèi)，所述絕緣芯線(3)盤旋層疊在支撐架(7.2)上，所述支撐架(7.2)上包括設(shè)于軸線上的傳風管(7.2.1)，所述傳風管(7.2.1)的周向上連接有支撐方管(7.2.2)，所述支撐方管(7.2.2)上均勻陣列有出風孔(7.2.3)，所述傳風管(7.2.1)與支撐方管(7.2.2)的連接處設(shè)有傳風孔(7.2.4)，所述傳風管(7.2.1)的下方設(shè)有排氣扇(7.2.5)，所述傳風管(7.2.1)的上方設(shè)有出氣閥(7.2.7)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述750kv特高壓交聯(lián)聚乙烯平滑鋁套電纜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述對流型烘房(7)的外側(cè)設(shè)有進風機(8)，所述進風機(8)的進風口的方向沿著對流型烘房(7)的切線方向設(shè)置，所述加熱管(6.1)沿著進風口的方向進行延伸螺旋上升設(shè)置，所述加熱管(6.1)的螺旋上升的轉(zhuǎn)動方向與支撐架(6.2)的轉(zhuǎn)動方向相同，所述對流型烘房(7)的頂面內(nèi)側(cè)呈倒錐形。

6.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳蓋杰，蔣天杰，葉信紅，孫平飛，辛穩(wěn)業(yè)，周吉瑞，黃若彬，羅獻東，
申請(專利權(quán))人：寧波東方電纜股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：

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