本发明涉及一种高铁列车高压电缆终端一次预制成型工艺。
背景技术：
高速铁路作为国民经济大动脉和大众化交通工具，在我国经济社会发展中具有重要作用。随着国民经济的持续发展，迫切要求铁路运输向更高速度、更大运载量的方向发展；同时，如何保障高速列车的安全、稳定的服役性能也是世界各国共同关注的问题；高压电缆终端作为高铁列车高压系统中的核心部件，是保障列车用电稳定可靠传输的“核心接口”；电缆附件根据其材料材质的不同，分为热缩式、冷缩式和预制式；所以，制作的电缆终端同样也分为热缩式终端、冷缩式终端和预制式终端，其中预制式终端性能最好，因动车组高压电缆特殊的性能要求，故采用此种方式来制作动车组高压电缆的终端；但是，由于由于电缆终端密封结构设计上存在缺陷，电缆运行外部环境中潮气因为电场作用的电泳效应渗入电缆终端内部，在层式绝缘结构的复合界面中凝结成介电常数较高的水珠使得界面的表面电阻大幅度下降，从而引起该界面发生沿面放电，进而导致电缆终端击穿发生故障。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出了一种高铁列车高压电缆终端一次预制成型工艺，电缆终端包括管形母线户内终端和终端应力锥；所述的预制成型工艺包括如下步骤：
(1)使用脱模剂将终端应力锥模具洗涤干净，然后将终端应力锥模具接入注塑机中，给模具加温到50-70℃，加温时间为30-60min；
(2)将液体导电胶加入注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向终端应力锥模具中进行注射，将模具加温至80-100℃，加温时间为1.5-2.5h，加热硫化、冷却、脱模得到结构密实的终端应力锥制品；
(3)使用脱模剂将管形母线户内终端模具洗涤干净，所述的管形母线户内终端模具包括外模、内模以及由所述外模和内模合模时构成的空腔；所述的外模包括左模座和右模座，所述左模座和右模座之间设有X型密封件；将制备好的终端应力锥套入内模的顶部，然后将内模放入外模内部；然后将管形母线户内终端模具接入注塑机中，给模具加温到50-70℃，加温时间为30-60min；
(4)将液体绝缘胶加入到注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向管形母线户内终端模具的空腔中进行间歇注射，所述的左模座和右模座可由外力推动下相互挤压，进而对所述空腔内的混合材料进行压缩，将模具加温至80-120℃进行加热硫化，加温时间为1.5-2.5h，硫化后冷却、脱模后得到结构密实的管形母线户内终端。
优选地，所述的脱模剂为硅油、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述的预制成型工艺还包括检验测试步骤，所述的检验测试包括杂质检测、局部放电测试、击穿强度、拉伸强度、断裂伸长率以及135℃热空气老化168小时后的拉伸强度和断裂伸长率测试。
本发明的有益效果：
(1)针对现有高铁列车高压电缆终端和接头存在应力场分布优化不足、结构体积大、安装不方便等缺点，本发明的电缆终端采用一次预制成型工艺，将管形母线户内终端和应力锥终端结构一次预制成型，从根本上避免上述问题，从结构上避免了发生局部放电的可能，保证高压电缆终端无局放的功能；
(2)本发明将管形母线户内终端与应力锥终端之间的注塑通过特殊的管形母线户内终端模具与注塑机配合实现，管形母线户内终端模具包括外模、内模以及由所述外模和内模合模时构成的空腔；外模又包括可通过X型连接件互相聚拢压缩的左模座和右模座，使得管形母线户内终端的材料与应力锥终端填料间的间距更小，引发聚合物网络的自组装，两者之间连接稳固，提升电缆终端的力学和加工性能，能使电缆终端几乎达到无局放的功能；
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例1
一种高铁列车高压电缆终端一次预制成型工艺，电缆终端包括管形母线户内终端和终端应力锥；所述的预制成型工艺包括如下步骤：
(1)使用脱模剂将终端应力锥模具洗涤干净，然后将终端应力锥模具接入注塑机中，给模具加温到60℃，加温时间为30min；
(2)将液体导电胶加入注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向终端应力锥模具中进行注射，将模具加温至95℃，加温时间为2.5h，加热硫化、冷却、脱模得到结构密实的终端应力锥制品；
(3)使用脱模剂将管形母线户内终端模具洗涤干净，所述的管形母线户内终端模具包括外模、内模以及由所述外模和内模合模时构成的空腔；所述的外模包括左模座和右模座，所述左模座和右模座之间设有X型密封件；将制备好的终端应力锥套入内模的顶部，然后将内模放入外模内部；然后将管形母线户内终端模具接入注塑机中，给模具加温到70℃，加温时间为30min；
(4)将液体绝缘胶加入到注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向管形母线户内终端模具的空腔中进行间歇注射，所述的左模座和右模座可由外力推动下相互挤压，进而对所述空腔内的混合材料进行压缩，将模具加温至100℃进行加热硫化，加温时间为2h，硫化后冷却、脱模后得到结构密实的管形母线户内终端。
(5)对步骤(4)中得到的电缆终端制品进行杂质检测、局部放电测试、击穿强度、拉伸强度、断裂伸长率以及135℃热空气老化168小时后的拉伸强度和断裂伸长率测试。
实施例2
一种高铁列车高压电缆终端一次预制成型工艺，电缆终端包括管形母线户内终端和终端应力锥；所述的预制成型工艺包括如下步骤：
(1)使用脱模剂将终端应力锥模具洗涤干净，然后将终端应力锥模具接入注塑机中，给模具加温到50℃，加温时间为30min；
(2)将液体导电胶加入注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向终端应力锥模具中进行注射，将模具加温至80℃，加温时间为2.5h，加热硫化、冷却、脱模得到结构密实的终端应力锥制品；
(3)使用脱模剂将管形母线户内终端模具洗涤干净，所述的管形母线户内终端模具包括外模、内模以及由所述外模和内模合模时构成的空腔；所述的外模包括左模座和右模座，所述左模座和右模座之间设有X型密封件；将制备好的终端应力锥套入内模的顶部，然后将内模放入外模内部；然后将管形母线户内终端模具接入注塑机中，给模具加温到55℃，加温时间为40min；
(4)将液体绝缘胶加入到注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向管形母线户内终端模具的空腔中进行间歇注射，所述的左模座和右模座可由外力推动下相互挤压，进而对所述空腔内的混合材料进行压缩，将模具加温至120℃进行加热硫化，加温时间为1.5h，硫化后冷却、脱模后得到结构密实的管形母线户内终端。
(5)对步骤(4)中得到的电缆终端制品进行杂质检测、局部放电测试、击穿强度、拉伸强度、断裂伸长率以及135℃热空气老化168小时后的拉伸强度和断裂伸长率测试。
实施例3
一种高铁列车高压电缆终端一次预制成型工艺，电缆终端包括管形母线户内终端和终端应力锥；所述的预制成型工艺包括如下步骤：
(1)使用脱模剂将终端应力锥模具洗涤干净，然后将终端应力锥模具接入注塑机中，给模具加温到70℃，加温时间为30min；
(2)将液体导电胶加入注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向终端应力锥模具中进行注射，将模具加温至80℃，加温时间为1.5h，加热硫化、冷却、脱模得到结构密实的终端应力锥制品；
(3)使用脱模剂将管形母线户内终端模具洗涤干净，所述的管形母线户内终端模具包括外模、内模以及由所述外模和内模合模时构成的空腔；所述的外模包括左模座和右模座，所述左模座和右模座之间设有X型密封件；将制备好的终端应力锥套入内模的顶部，然后将内模放入外模内部；然后将管形母线户内终端模具接入注塑机中，给模具加温到65℃，加温时间为35min；
(4)将液体绝缘胶加入到注塑机的料筒内，经注塑机喷嘴向管形母线户内终端模具的空腔中进行间歇注射，所述的左模座和右模座可由外力推动下相互挤压，进而对所述空腔内的混合材料进行压缩，将模具加温至95℃进行加热硫化，加温时间为2h，硫化后冷却、脱模后得到结构密实的管形母线户内终端。
(5)对步骤(4)中得到的电缆终端制品进行杂质检测、局部放电测试、击穿强度、拉伸强度、断裂伸长率以及135℃热空气老化168小时后的拉伸强度和断裂伸长率测试。
性能测试
分别将实施例1-3中制备的电缆终端进行强度性能、体积电阻率、局部放电和击穿强度测试，测试结果示于表1；按照GB/T 1040.1-2006的标准测试材料的拉伸强度和断裂伸长率；热老化条件：135±2℃×168小时。
表1
由测试结果可知，实施例1-3的预制式电缆终端的力学性能与电气性能均较好，且能满足预制式电缆终端的使用要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。