一种硅烷交联聚乙烯电缆的交联设备及交联方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电线电缆的加工制备领域，具体涉及一种硅烷交联聚乙烯电缆的交联设备及交联方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆与聚氯乙烯(PVC)绝缘电缆相比具有优异的性能，因此交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆在我国电力行业中得到广泛应用。而对于低压交联聚乙烯电缆，其交联方法大多采用硅烷交联，只有一小部分采用辐照交联或其它干法化学交联，三种交联方法相比较，硅烷交联具有设备投资少、适应性强和工艺简单等特点，因此广泛应用于电力电缆生产制造中。
[0004]目前硅烷交联聚乙烯传统的工艺有两种:水煮加热或蒸汽加热两种方式。所述的水煮加热即:将挤出绝缘后的线芯浸在90 - 95°C热水池中；该方法的弊端是:因绝缘线芯长时间浸泡在水里会导致绝缘线芯以后使用时会产生水树的隐患，严重时导致绝缘击穿从而易发生停电、火灾等事故，还会导致线芯因水分子的渗透而发生线芯内的导体氧化，增加导体直流电阻、减小载流量，从而使电缆运行安全裕度减小；并且需要将水池内的水加热到90 - 95°C，还需要一直循环保温此温度至少3个小时，以便浸泡的绝缘线芯得到充分交联，如有必要的话，绝缘线芯还需放到更大的热水池中再加热7个小时左右。所以，常规的水煮加热交联法即浪费时间又浪费能源，而且交联后的绝缘线芯存在安全隐患。
[0005]所述蒸汽加热是指:将挤出绝缘后的线芯放在高温高湿的常压蒸汽房中进行交联。由于绝缘线芯是分批放入蒸汽房中，则每次放入时蒸汽房门都会被打开以便装卸绝缘单线，则导致蒸汽房内的蒸汽就几乎全部跑掉，下批绝缘单线交联时又得重新充入蒸汽，造成能源浪费且浪费时间；并且常压蒸汽加热交联方式中由于蒸汽压力小，蒸汽中的水分子浸入绝缘线缆的绝缘高分子里的速度相当慢，一批绝缘线芯至少需要加热保温10个小时，且绝缘线芯的交联度不太均匀。
[0006]综上，现有技术中的硅烷交联聚乙烯的两种方式对热源的浪费很大，效率低下、产品质量不能完全保证，综合资源与国家倡导开源节流的方针，结合企业降低生产成本、提高效率，确保产品质量、加大利润点、细节化的管理等需求，电力电缆行业中急需一种新的交联方法，来提高硅烷交联聚乙烯电缆的交联效率且降低成本、节约能耗。
[0007]目前行业内也有针对硅烷交联聚乙烯的方法改进，中国发明专利CN 104329918 A中公开了一种一步法硅烷交联聚乙烯烘干系统，包括干燥筒、立架、抽真空系统，所述干燥筒两端为开口结构:一为人字口，一为放料口，所述干燥筒包括干燥筒本体和开口盖，所述干燥筒筒壁有水夹层，水夹层内装满热水，所述干燥筒安装在立架的两个立柱之间，所述立柱内部为空心，所述抽真空系统包括真空泵和真空管，所述真空泵安装在车间内，所述真空管安装在干燥筒和立柱内，本发明结构简单，将除杂质后的原材料通过干燥筒的开口放置于干燥筒内，通过水夹层对原材料加热，将原材料中的水份蒸发为水汽，通过真空泵工作，将水汽通过真空管抽离干燥筒，以此完成原材料的干燥作用。这种方法采用水夹层的方式来实现硅烷交联聚乙烯，但结构复杂，工艺操作繁琐，还需水夹层持续对原材料加热。中国发明专利CN 102070790 A中公开了一种硅烷交联聚乙烯绝缘自然交联的方法，该方法是将挤包硅烷交联聚乙烯绝缘的绝缘线芯放入透明密闭空间内，该透明、密闭空间内含有适量的水，并且白天用阳光照射使得绝缘线芯处于大量水蒸汽之中，经过10~90天的该处理，从而实现硅烷交联聚乙烯绝缘的自然交联。通过该自然交联的方法，能够实现60%左右的交联，投资量较小，成本低，能够节约大量成本并能保证产品的性能，具有较好的经济效益。该方法由于采用的是日光照射，确实能节约能源，但耗时较长，不适合工业生产应用。
[0008]
【发明内容】
[0009]因此，针对上述现有技术中的不足，本发明的主要目的是提供一种硅烷交联聚乙烯电缆的交联设备及交联方法，该交联方法简单易行，通过采用塑化定型的温度控制、高压蒸汽的加热、保温，使得交联度充分、时间、能源比常规方式省了近1.5倍，即节约生产成本、提高工作效率、又能保证产品质量。
[0010]为实现上述目的，本发明公开的技术方案如下:一种硅烷交联聚乙烯电缆的交联设备，所述交联设备包括保温套及保温垫，所述保温套设于所述保温垫的上方并且两者之间形成保温腔体；所述保温套与所述保温垫的接触处设有连接件，所述连接件将所述保温套与所述保温垫紧密连接；所述保温套上设有进汽管、蒸汽管，所述蒸汽管上设有若干排汽孔；所述蒸汽管与蒸汽发生器连接。
[0011 ] 优选的，所述保温套的侧壁为夹层结构，所述蒸汽管设于所述夹层结构内，所述蒸汽管环绕所述保温套设置。本发明中所述蒸汽管设于所述保温套的夹层内，所述蒸汽管的一端伸出保温套外并与蒸汽发生器连接。
[0012]优选的，所述进汽管垂直于保温套的侧壁设置，所述进汽管连通所述保温套的侧壁及保温腔体。
[0013]优选的，所述保温套呈拱形，所述保温套的高度在l-5m之间。
[0014]优选的，所述连接件是粘扣结构或相互匹配的卡扣结构或相互匹配的凹凸结构。本发明中所述保温套及保温垫通过连接件紧密连接并固定，采用合适的连接件即可。
[0015]优选的，所述蒸汽管上均匀分布若干排汽孔。
[0016]优选的，所述保温套是采用高强度涤纶长丝做基丝涂覆PP材料制成的。本发明中所述保温套能承受0.9Mpa的压力，且能够耐200°C的高温。所述保温套的厚度是0.5cm。
[0017]优选的，所述保温垫是采用硅酸铝棉毯材料制成的。所述保温垫的厚度为5 cm。
[0018]本发明还公开了一种硅烷交联聚乙烯电缆的交联方法，该交联方法包括:挤压绝缘线芯，将挤压后的绝缘线芯绕在电缆盘上，控制上盘后的绝缘线芯的温度在85-90°C之间，将电缆盘置于交联设备内加热2-4小时，然后再保温1-4小时。
[0019]优选的，所述方法中将电缆盘置于交联设备内加热3小时，然后再保温2小时。
[0020]申请人经过研宄分析塑料的维卡软化点，并经过长期观察研宄发现，绝缘线芯被定型后保持在90°C以下时是不易变形的，并且正常的一盘线芯经过一个半小时左右收好，而内层的线芯温度不易冷却，故基于这种现实情况，本发明从工艺细节、交联方式双重入手，并设置专用的交联设备，采用塑化定型的温度控制、高压蒸汽的加热、保温，使得交联度充分、时间、能源比常规方式省了近1.5倍，这样节约了生产成本、提高了工作效率、保证了产品质量有着极高的使用价值。
[0021]本