一种恢复电缆本体结构连接接头及其方法与流程

本发明涉及电力电缆连接领域，尤其是涉及一种恢复电缆本体结构连接接头。

背景技术：

由于塑料绝缘电力电缆的生产技术、场地、运输等因素的限制，塑料绝缘电力电缆一般的长度为500～1000米/卷，但是，城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线有几十米、上百米、几公里、上千公里不等，所以必需把每卷塑料绝缘电力电缆进行连接延长，以满足设计施工的要求。

电力电缆的连接延长的传统做法是通过将铜管套装在电缆导体上，再进行压缩铜管夹紧电缆导体方式，连接两根电力电缆的端部，以实现连接延长。但是压缩铜管夹紧电缆导体方式的连接结构连接不牢固，容易断裂，且连接处导电率低，径向电场损耗大，电能损耗大，严重影响了电力电缆的载流量，而且连接施工繁琐复杂，难于完全恢复电缆本体结构，来达到工厂生产水平；

随着科技和工艺的进步，近几年又出现了多种不同的电缆接头连接技术：

如中国专利公布号为：cn106024133的专利公开了“一种交联聚乙烯熔接式绝缘电缆接头及其制造安装工艺”，文中记载了：采用爆炸焊焊接方式连接导体；将半导电胶带从原电缆本体的端内半导体层缠绕至另一端电缆本体的端内半导体层上，形成电缆接头的内半导体层；将交联聚乙烯绝缘胶带缠绕在内半导体层之上，形成绝缘层并与原电缆的绝缘层搭接，然后进行加热，使其内部的绝缘层熔化，而半导电带材不是与生产电缆半导电材质相同，也无法相融结合而形成微观气隙，将导致电场的畸变；

又如中国专利公布号为：cn106329268的专利公开了一种“交联聚乙烯绝缘电力电缆中间接头绕包模塑制作方法”，文中记载了：采用模具与焊粉相结合的放热焊接方式连接导体；接着清洁半导电端口和导体，然后绕包半导电包带；再接着采用与电缆绝缘层相同材料的交联聚乙烯绝缘硫化带，进行绕包恢复后，通过加热使工厂绝缘层、内半导电层与交联聚乙烯绝缘硫化带熔融成为一个绝缘层整体，实现内半导电层、绝缘层的恢复。

上述2篇专利文件记载的电缆连接结构和工艺具有以下几个不足：

1、放热焊接的缺点在于：放热焊接杂质多，且置换反应产生的高温达2800℃，而导体铜的熔点才1083℃，在焊接过程因放热高温而使铜材质抗拉强度严重疲乏下降，失去了原电缆导体的抗拉强度；铜材质的机械强度损伤下降，以及放热焊接置换出铜的杂质更远超于纯铜的杂质含量，致使导电率下降，严重影响电缆的载流量。

2、内半导电层在连接施工现场采用半导电胶带缠绕，然后再加热熔接形成，由于施工现场环境比较恶劣，缠绕过程中的胶带本身就带有静电吸附粉尘的自然现象，操作中带进粉尘等杂质；同时由于半导电带材层间落差形成高低不平，无法确保内半导电层恢复后的高光滑平整表面，不能有效恒定和均匀屏蔽高电位电场分布，埋下严重电性能隐患；

3、绝缘层在连接施工现场采用交联聚乙烯绝缘硫化带进行绕包，然后再加热熔接形成。该工艺同样存在环境污染问题，简陋恶劣的施工作业现场环境，缠绕绝缘带材过程因带材静电吸附粉尘等杂质，无法确保绝缘层恢复后的洁净度能符合标准规范，给电缆连接人为造成隐患。

4、整个生产工艺

工艺耗费时间长，一般用时7小时，长的需要10几小时。

技术实现要素：

针对上述电缆导体连接的问题，本发明提供了一种导体连接处的电阻值小于电缆线芯本体电阻值，且拉伸强度好于电缆线芯本体和相关国家标准的恢复电缆本体结构连接接头及其方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种恢复电缆本体结构连接接头，由内到外依次包括导体连接层、内半导电连接层、绝缘连接层及外半导电连接层，其特征在于：所述导体连接层的连接部位为需要续接或修复的两段电缆本体的导体通过电磁感应涡流焊接形成的银铜合金熔接结构。

作为上述方案的进一步改进，所述内半导电连接层为由预制的半导体模片安装在导体连接层的外围加热加压熔融结合形成的与需要续接或修复的两段电缆本体内半导电层完全相同的内半导电层结构，且与绝缘连接层和需要续接或修复的两段电缆本体的内半导电层熔融结合并交联。

作为上述方案的进一步改进，所述绝缘连接层为由预制的可交联的交联聚乙烯绝缘模块安装在内半导电连接层外围加热加压熔融形成的与需要续接或修复的两段电缆本体绝缘层完全相同的交联聚乙烯绝缘层结构，且与内半导电连接层和需要续接或修复的两段电缆的绝缘层熔融结合并交联。

作为上述方案的进一步改进，所述可交联的交联聚乙烯绝缘模块的形状与电缆剥除的绝缘层形状相吻合。

作为上述方案的进一步改进，所述可交联的交联聚乙烯绝缘模块采用与电缆本体绝缘材质相同的材料在密闭、洁净的环境下制作成型。

作为上述方案的进一步改进，所述外半导电连接层采用半导电材料涂覆、渗透于绝缘连接层的外表面。

作为上述方案的进一步改进，由内到外还依次绕包有半导电带材和金属屏蔽网。

一种恢复电缆本体结构连接接头的制造方法，包括以下步骤：

a1：去除待续接或修复电缆本体两端的保护层；

a2：由外至内依次剥除待连接电缆本体两端的外半导电层、绝缘层、内半导电层；

a3：由内至外依次恢复导体连接层、内半导电连接层、绝缘连接层及外半导电连接层；

其特征在于：所述导体连接层采用银铜材质为焊材的电磁感应涡流焊接形成的银铜合金熔接结构。

作为上述方案的进一步改进，所述内半导电连接层的恢复工艺为：

b1：在洁净、密闭的环境下预制半导体模片；

b2：将预制的半导体模片安装在导体连接层外围，且预制的半导体模片两端复合在电缆本体两端预留的内半导电层的外表面；

b3：对预制的半导体模片进行加热加压，使其熔融交联并紧密结合在导体连接层上，并与需要续接或修复的两段电缆本体内半导电层无缝熔融结合并交联；

b4：对复合完成的内半导电层进行表面抛光工艺处理。

进一步，所述预先制作的半导体模片采用与电缆本体内半导电层材质完全相同的材料制作。

作为上述方案的进一步改进，所述绝缘连接层的恢复工艺为：

c1：在洁净、密闭无污染的环境下预制绝缘模块；

c2：将预制的绝缘模块安装在内半导电连接层上，且预制的绝缘模块两端复合在电缆本体两端预留的绝缘层的外表面；

c3：对预制的绝缘模块进行加热加压，使其熔融结合、交联在内半导电连接层上，并与电缆两端的绝缘层无缝熔融结合并交联；

c4：对复合完成的绝缘连接层进行表面抛光工艺处理。

进一步，所述预制的绝缘模块采用与电缆本体绝缘层材质完

全相同的材料制作。

本发明的积极效果是：

本发明公开了一种恢复电缆本体结构连接接头及其制造工艺，其电缆导体的连接层为需要续接或修复的两段电缆本体的导体通过电磁感应涡流焊接形成的银铜合金熔接结构，采用银铜材质为焊材方式形成的银铜合金结构；银铜焊材的熔点为700℃-900℃左右，而电缆导体铜的熔点为1093℃，该焊接不会破坏铜的内部结构，而且银与铜热熔后在导体连接处形成银铜合金，而银铜合金的机械强度高于铜，导电性能也比铜好；更重要的是解决了电缆导体的等径连接过渡，使熔接电缆线芯部位的高电位场强分布完全等效于电缆本体的电性能，根除畸变的高场强。

此外，采用预制的绝缘模块与电缆绝缘之间加热加压熔融结合并交联，使电缆绝缘与模块绝缘连接层形成等效的绝缘整体，恢复电缆绝缘本体无活动界面结合；还原电缆本体绝缘本征特性的结合，使电缆接头绝缘连接层与电缆本体绝缘结构具有一致的电性能，根除电缆运行中因接头故障频发的顽疾。

进一步，所述内半导电连接层为由预制的半导体模片安装在导体连接层的外围加热加压熔融结合形成的内半导电层，且与绝缘连接层和需要续接或修复的两段电缆本体的内半导电层熔融结合并交联；所述预先制作的半导体模片所采用的半导电材料与电缆本体半导电材质完全相同，并在工厂密闭洁净环境内完成制作，在现场将半导体模片复合制作于电缆连接处的电缆线芯上，形成与电缆线芯相一致的导体屏蔽层，等效电缆导体屏蔽场强的均匀分布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图：

图1是本发明较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的分解示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用结构、装置未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本发明提供了一种恢复电缆本体结构连接接头，由内到外依次包括导体连接层1、内半导电连接层2、绝缘连接层3及外半导电连接层，其特征在于：所述导体连接层1的连接部位为需要续接或修复的两段电缆本体的导体通过电磁感应涡流焊接形成的银铜合金熔接结构；该结构能有效提升电缆导体抗拉的机械强度，大幅提升连接电缆导体的导电率。该结构能有效提升电缆导体抗拉的机械强度，大幅提升连接电缆导体的导电率。

作为上述方案的进一步改进，所述内半导电连接层2为由预制的半导体模片安装在导体连接层1的外围加热加压熔融结合形成的与需要续接或修复的两段电缆本体内半导电层完全相同的内半导电层结构，且与绝缘连接层3和需要续接或修复的两段电缆本体的内半导电层熔融结合并交联，与电缆本体内半导电层形成一致的超光滑熔接过度的内半导电层；预先制作的半导体模片所采用的半导电材料与电缆半导电材质完全相同，并在工厂密闭洁净环境内完成制作，在现场将半导体模片复合制作于电缆连接处的电缆线芯上，形成与电缆线芯相一致的导体屏蔽层，等效电缆导体屏蔽场强的均匀分布。

作为上述方案的进一步改进，所述绝缘连接层3为由预制的可交联的交联聚乙烯绝缘模块安装在内半导电连接层2外围加热加压熔融形成的与需要续接或修复的两段电缆本体绝缘层完全相同的交联聚乙烯绝缘层结构，且与内半导电连接层2和需要续接或修复的两段电缆的绝缘层熔融结合并交联。

作为上述方案的进一步改进，所述可交联的交联聚乙烯绝缘模块的形状与电缆剥除的绝缘层形状相吻合。

作为上述方案的进一步改进，所述可交联的交联聚乙烯绝缘模块采用与电缆绝缘材质相同的材料在密闭、洁净无污染的环境下制作成型。

作为上述方案的进一步改进，所述外半导电连接层采用半导电材料涂覆、渗透于绝缘连接层3的外表面。

进一步，由内到外还依次绕包有半导电带材和金属屏蔽网。

一种恢复电缆本体结构连接接头的制造方法，包括以下步骤：

a1：去除续接或修复电缆本体两端电缆的保护层；

a2：由外至内依次剥除续接或修复电缆本体两端的外半导电层、绝缘层、内半导电层；

a3：由内至外依次恢复导体连接层、内半导电层、绝缘层3及外半导电层；

其特征在于，所述导体连接层1的恢复方法为：将需要续接或修复的两段电缆本体的导体连接部位采用银铜材质为焊材的电磁感应涡流焊接方式进行焊接，形成银铜合金熔接结构。

作为上述方案的进一步改进，所述内半导电连接层2的恢复工艺为：

b1：在洁净、密闭的环境下预制半导体模片，所述预制的半导体模片采用与电缆本体内半导电层材质完全相同的材料制作；

b2：将预制的半导体模片安装在导体连接层1外围，且预制的半导体模片两端复合在电缆本体两端预留的内半导电层的外表面；

b3：对预制的半导体模片进行加热加压，使其熔融交联并紧密结合在导体连接层1上，并与需要续接或修复的两段电缆本体内半导电层无缝熔融结合并交联；

b4：对复合完成的内半导电层进行表面抛光工艺处理。

作为上述方案的进一步改进，所述绝缘连接层3的恢复工艺为：

c1：在洁净、密闭无污染的环境下预制绝缘模块，预制的绝缘模块采用与电缆本体绝缘层材质完全相同的材料制作；

c2：将预制的绝缘模块安装在内半导电连接层2上，且预制的绝缘模块两端复合在电缆本体两端预留的绝缘层的外表面；

c3：对预制的绝缘模块进行加热加压，使其熔融结合、交联在内半导电连接层2上，并与电缆两端的绝缘层无缝熔融结合并交联；

c4：对复合完成的绝缘连接层进行表面抛光工艺处理。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。