专利名称：高压电缆连接用整体预制橡胶件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆接头，特别是公开一种高压电缆连接用整体预制橡胶件。
二背景技术：
发明专利申请号为98105398.X，名称为“用于功率电缆接头的预模制单元”的申请，由一半导电材料的端部空心内圆柱及半导电材料的端部空心外圆柱，绝缘橡胶材料均匀充满于内、外圆柱之间的圆筒形突出组合而成的整体模注成型的高压电力电缆中间接头橡胶件，其中端部空心外圆柱边缘延伸出一条覆盖在绝缘材料圆筒形突出上的外覆半导电层。
有资料表明，在不同的界面压力之下，界面的耐电击穿性能是不一样的。界面压力与界面的耐电击穿性能成正比例关系。在申请号98105398.X中的整体模注而成的空心圆筒形橡胶件通过将它自身套入到外径比它的内径稍大的处理过的光滑的电缆绝缘表面，在二者的接触界面上由橡胶件自身的箍紧力产生一界面压力，从而提高界面耐电击穿性能，再加上橡胶件自身所具有的均匀电缆中间接头内部电场的性能，从而得到一良好的高压电力电缆中间接头用绝缘橡胶件。然而在实际运行当中，套入到电缆上的橡胶件和电缆之间会发生相对位移，若橡胶件相对于电缆位移数值过大的话，橡胶件半导电高压电极处会发生击穿故障，且橡胶件端部半导电屏蔽也会失去应有的屏蔽效果，严重时甚至会发生击穿。另外在橡胶件外覆半导电层4与被绝缘材料3屏蔽隔断的橡胶件右端的端部半导电空心内圆柱之间需要有足够的距离以满足它们的泄漏距离，这个泄漏距离为37.5mm。为了解决上述问题，需要对橡胶件的各部分尺寸做出重新界定。
三
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中缺陷，提高橡胶件整体绝缘性能，使电路输出线路更稳定，公开一种高压电缆连接用整体预制橡胶件。
本实用新型是这样实现的一种高压电缆连接用整体预制橡胶件，左端部半导电空心外圆柱，右端部半导电空心内圆柱，以及填充在二者之间的橡胶绝缘材料，三者组成了一个整体预制的用于电力电缆中间接头的空心圆柱体，在橡胶件左端部有一个小台阶，其特征在于所述橡胶件左端的端部起始角1处到橡胶件左端部小台阶处的轴向长度A至少应为30mm。
1)、在申请号为98105398.X的申请中，与外覆半导电层相连接的半导电端部空心外圆柱部分有一个小台阶和一个大台阶，在本实用新型中，只保留了小台阶，并使用与该半导电部分相同的材料填平了大台阶，实现方式是在模注中一次整体成型，附图二为橡胶件端部局部放大图，图中虚线部分表示空心外圆柱体橡胶件的大台阶。这样通过用半导电材料填平外部大台阶部分来增加橡胶件与处理过的电缆绝缘表面的界面箍紧力，从而提高界面耐电击穿性能。如图三所示，图三为经过表面处理且已将电缆导体进行连接后的示意图。在处理电缆时电缆本体的绝缘屏蔽要被切断，而通过增加材料来增加电缆绝缘屏蔽切断处的界面压力是必要的，该处界面压力的增加会提高接头的整体性能，而由于端部的材料为半导电材料，所以选择使用半导电材料来填平申请号为98105398.X中的大台阶。综上所述，由于电缆本体半导电屏蔽切断处之间的距离会变大，且该屏蔽附近的界面耐击穿性能又是很重要的，所以填平申请号为98105398.X的申请中的大台阶是必要的。填平部分的长度A≥30mm。注意A的右端点与橡胶件端部起始角1在同一条径向直线上。而本实用新型的橡胶件的内外径之差为B≥30mm。
2)、前述已经提及了电缆与橡胶件之间会发生相对位移的事实，而在实际当中这部分位移的方向和大小都是不一样的。在实际当中电缆本体的绝缘屏蔽切断处应该是在橡胶件两端的半导电屏蔽左边位置的(从接头中间位置向外看)，两者之间大概有1cm到2cm的距离。如果电缆本体的绝缘屏蔽位移到了橡胶件两端的两个半导电部分的任何一个以内，即电缆绝缘屏蔽向中间方向位移且超过了橡胶件端部屏蔽曲线起始角1的位置，就会使橡胶件失去应有的屏蔽效果，因为橡胶件正是靠它两端的半导电体的曲线来均化电缆本体绝缘屏蔽切断处的电场的。这样，为了避免发生这种情况，本实用新型规定橡胶件两端与电缆相接触的半导电体界面的轴向长度至少应为40mm，即C≥40mm。
3)、根据附图4在接头安装工艺中将两段电缆的导体用压接管7压接后，在导体外面安装一空心圆柱形金属屏蔽罩，附图4中8即为所述的屏蔽罩。该屏蔽罩外径与经处理过的电缆外径几乎相同，此时两段电缆通过屏蔽罩被连接成外径几乎相同的一个整体。然后才将扩径后的橡胶件安装到两段电缆的连接处，安装完毕后橡胶件的半导电高压屏蔽电极2应覆盖在金属屏蔽罩上，且安装后橡胶件理论上应位于电缆连接的中心位置处。但是在实际运行中，金属屏蔽罩也会和橡胶件的半导电高压屏蔽电极发生相对位移。一旦位移量过大，金属屏蔽罩的端部有未能被橡胶件高压电极覆盖的部分，在这一部分将会发生电击穿故障。所以，为了避免发生这样的故障，本实用新型规定橡胶件半导电高压电极的长度至少应该为225mm，D≥225mm。另外金属屏蔽罩为了配合压接管7的尺寸必需要求具有一定的尺寸，为了满足金属屏蔽罩能完全被橡胶件半导电高压电极覆盖的要求，也要求橡胶件半导电高压电极的长度大于金属屏蔽罩30mm以上。
1)、根据附图1，从橡胶件第一个台阶起到外覆半导电层的末端的长度E本实用新型规定为大于440mm，即E≥440mm。且从外覆半导电层4的末尾端部到被绝缘材料隔断的右端半导电空心内圆柱体之间的泄漏距离必须满足≥37.5mm的规定(对于110kV高压电缆中间接头而言)。
2)、为了有效地增加1)、中所述的界面压力来提高接头的电性能，防止2)、中所述的位移带来的运行故障。界定上文中所述C、B和A之间的数值比例为C∶A∶B＝4∶3∶3或C∶A∶B＝3∶2.3∶2。
本实用新型的有益效果是1、通过更加优化的结构设计，增加了橡胶件与电缆相接触表面的箍紧力，从而增强了二者界面处特别是电缆屏蔽切断处及橡胶件端部起始角1处的耐电击穿性能，提高了高压电力电缆中间接头的整体性能。2、通过增长橡胶件端部半导电材料C的轴向长度和增长橡胶件内部半导电材料高压屏蔽电极的长度，降低了运行中由于橡胶件与电缆本体之间的相对位移导致的电缆屏蔽切断处或电缆上所装金属屏蔽罩附近的击穿故障的概率，使电缆输电线路更加稳定地运行。
四
附图1是橡胶件半剖面图；附图2是橡胶件左端部局部放大图；附图3是电缆连接示意图；附图4是橡胶件与电缆结合示意图；附图5是在绝缘上面刷黏结可靠的半导电涂层的橡胶件半剖面图。
在图中1、橡胶件半导电端部起始角；2、橡胶件半导电高压屏蔽电极；3、橡胶件绝缘材料；4、胶件外覆半导电层；5、电缆XLPE(交联聚乙烯)绝缘末端；6、电缆铜线芯；7、电缆线芯压接管；8、金属屏蔽罩；9、端部空心外圆柱；10、端部空心内圆柱；P1和P2、电缆绝缘屏蔽切断处。
五具体实施方式
提前将半导电端部内圆柱和半导电端部外圆柱以及半导电电极高压在模具中硫化成型，半导电端部外圆柱在硫化成型时已除去了申请号为98105398.X的申请中端部外圆柱的大台阶，实现方法是在设计做端部外圆柱的模具时将上述大台阶部分做在模腔内，然后注料整体成型。然后才用模注的方式将绝缘材料注入到如附图1中所示的3中后硫化成型。成型后端部内圆柱和端部外圆柱被绝缘材料隔断以形成绝缘间断。在经过改进的尺寸上，本实用新型取一种组合方式为半导电端部内、外圆柱与电缆相接触部分的长度C为40mm，小台阶右端到端部其始角1之间的距离A为30mm，小台阶右端到外覆半导电层末端距离E为446mm，橡胶件厚度B为30mm，然而实施中的尺寸并不限于上述尺寸，权利要求书中所规定的尺寸的任何一种组合都可以解决本实用新型所需要解决的问题。
在预制上文所述的半导电端部外圆柱时，将半导电端部外圆柱所延伸出来的橡胶件绝缘外覆半导电层脱离出来。而采用外刷黏结可靠的半导电涂层的方法达到和半导电整体外覆半导电层同样的效果。如附图5所示橡胶件半导电端部空心外圆柱在标记M以左的部分依然采用整体在模具中提前制作的方法，而标记Q以左的的部分则采用外刷黏结可靠的半导电涂层的方法达到和半导电整体外覆半导电层同样的效果。而尺寸上的组合采取权利要求书中给出的尺寸范围中的任何一种组合即可。
权利要求1.一种高压电缆连接用整体预制橡胶件，左端部半导电空心外圆柱，右端部半导电空心内圆柱，以及填充在二者之间的橡胶绝缘材料，三者组成了一个整体预制的用于电力电缆中间接头的空心圆柱体，在橡胶件左端部有一个小台阶，其特征在于所述橡胶件左端的端部起始角(1)处到橡胶件左端部小台阶处的轴向长度A至少应为30mm。
2.根据权利要求1所述的高压电缆连接用整体预制橡胶件，其特征在于与电缆相接触的左右端部橡胶件两端的半导电体界面的轴向长度C至少应为40mm。
3.根据权利要求1或2所述的高压电缆连接用整体预制橡胶件，其特征在于C、A及B之间的长度比为C∶A∶B＝4∶3∶3或C∶A∶B＝3∶2.3∶2。
4.根据权利要求1或2或3所述的高压电缆连接用整体预制橡胶件，其特征在于在空心圆柱体橡胶件的中间位置有一层半导电材料的高压电极，该高压电极的长度至少应为225mm，且该高压电极的总长度应超出它所覆盖的安装在电缆上的金属屏蔽罩30mm以上。
5.根据权利要求4所述的高压电缆连接用整体预制橡胶件，其特征在于具有从半导电外圆柱外表面延伸到内圆柱附近的外覆半导电层，该半导电层可以和半导电空心外圆柱整体或配合成型，也可以采用直接在绝缘材料表面刷黏结与半导电整体外覆半导电层同样可靠效果的半导电涂层。
6.根据权利要求5所述的高压电缆连接用整体预制橡胶件，其特征在于外覆半导电层末端到橡胶件左端小台阶的距离E不小于440mm，且外覆半导电层末端到橡胶件半导电空心内圆柱之间的表面泄漏距离必须大于37.5mm。
专利摘要本实用新型为一种高压电缆连接用整体预制橡胶件，左端部半导电空心外圆柱，右端部半导电空心内圆柱，以及填充在二者之间的橡胶绝缘材料，三者组成了一个整体预制的用于电力电缆中间接头的空心圆柱体，在橡胶件左端部有一个小台阶，其特征在于所述橡胶件左端的端部起始角(1)处到橡胶件左端部小台阶处的轴向长度A至少应为30mm。本实用新型的有益效果是1.增加了橡胶件与电缆相接触表面的箍紧力，从而增强了电缆屏蔽切断处及橡胶件端部起始角处的耐电击穿性能，提高了高压电力电缆中间接头的整体性能。2.降低了运行中由于橡胶件与电缆本体之间的相对位移导致的电缆屏蔽切断处或电缆上所装金属屏蔽罩附近的击穿故障的概率，使电缆输电线路更加稳定地运行。
文档编号H02G15/08GK2836286SQ200520042080
公开日2006年11月8日 申请日期2005年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者魏东, 徐操, 冯岗, 沈卫东, 张明生, 杨文妃, 闻飞, 王蕊, 车锋, 李国辉, 胡大伟, 张书鸿, 艾宇飞 申请人:上海三原电缆附件有限公司