高压预制电缆的加工方法及高压预制电缆与流程

1.本发明涉及高压电力设备连接技术领域，具体而言，涉及一种高压预制电缆的加工方法及高压预制电缆。


背景技术：

2.两台高压电力设备之间连接通常通过高压电力电缆连接，以实现两台高压电力设备之间的电流传输。现有技术的生产工艺中，需根据现场根据实际情况，对高压电力电缆进行切削处理，然后再在现场安装电缆附件(电缆终端)，使之能与高压电力设备连接。现有技术中，电缆和电缆终端是分开生产的独立产品，进行组装的时候，其组装连接位置之间的将具有界面，而不同物之间的界面将具有电缆使用上的安全隐患。
3.现场施工条件差，不可控因素多，所以限于现场条件，组合的高压电缆连接件中的隐患情况不能在现场检测出来，不能在现场整改，只能任由隐患在长时间累积下扩大化，直至击穿，发生事故，造成停电。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，为克服现有技术的不足而提供一种高压预制电缆的加工方法及高压预制电缆。
5.高压预制电缆的加工方法，其包括以下步骤：s1、设置有导体线芯；s2、使导体线芯的外侧位置加工设置有主绝缘层；s3、使主绝缘层的外侧中段位置加工设置有带金属屏蔽的应力锥结构，所述金属屏蔽朝外侧地延伸设置有接地端头；s4、使主绝缘层的外侧位置加工设置有外绝缘层，令所述带金属屏蔽的应力锥结构置于所述主绝缘层与外绝缘层之间，使该延伸设置的接地端头露出于所述外绝缘层外；于步骤s1至s4任一步骤中，使所述导体线芯的两端位置加工连接有接线端子。
6.进一步地，于步骤s1中，使所述导体线芯为铜棒或中空设置的铜管，所述接线端子通过焊接或压接的加工形式而连接于所述导体线芯上，所述接线端子与所述导体线芯呈一体的结构形式设置。
7.进一步地，于步骤s1中，使所述导体线芯的外周表面加工设置有导体屏蔽，所述导体屏蔽的设置材料包括半导电材料，该半导电材料通过喷涂或注橡形式，结合加热成型处理工艺而设置在该导体线芯上。
8.进一步地，于步骤s2中，所述主绝缘层的设置材料包括绝缘硅橡胶，该主绝缘层的加工设置步骤如下：s2-1、设置有主绝缘模具，使导体线芯作为模芯而置入于主绝缘模具里；s2-2、使主绝缘层的设置材料注入至主绝缘模具内；s2-3、加热成型处理，使导体线芯与主绝缘层之间呈一体的结构形式设置。
9.进一步地，于步骤s2中，使所述主绝缘层的外周表面加工设置有主绝缘屏蔽，所述主绝缘屏蔽的设置材料包括半导电材料，该半导电材料通过外敷处理工艺而设置在该主绝缘层上。
10.进一步地，于步骤s3中，使所述应力锥结构加工设置呈筒状地围绕所述主绝缘层的中段位置布置，该应力锥结构两端端部外扩而呈喇叭形。
11.进一步地，所述应力锥结构的设置材料包括半导电硅橡胶，所述金属屏蔽包括金属件，使所述接地端头于搭接于该金属件的外周侧而径向朝外地延伸加工设置；于步骤s3中，所述应力锥结构的加工设置步骤如下：s3-1-1、使金属件于s2所得工件的主绝缘层中段位置设置，所述金属件沿该导体线芯的延伸方向而延伸布置；s3-1-2、设置有应力锥模具，使设置有金属件的工件置于应力锥模具中；s3-1-3、使应力锥结构的设置材料注入至应力锥模具中；s3-1-4、加热成型处理，使应力锥结构、金属件与由s2所得工件之间呈一体的结构形式设置。
12.进一步地，所述应力锥结构的设置材料为导电金属，使所述接地端头于所述应力锥结构的外周侧而径向朝外地延伸加工设置。
13.进一步地，于步骤s3中，所述应力锥结构包括设置于所述主绝缘层中段两端位置的两个呈喇叭形的第一锥体；所述金属屏蔽包括金属件，使所述接地端头于搭接于该金属件的外周侧而径向朝外地延伸加工设置；该应力锥结构的加工设置步骤如下：s3-2-1、使金属件于s2所得工件的主绝缘层中段位置设置，所述金属件沿该导体线芯的延伸方向而延伸布置；
14.s3-2-2、设置有第一锥体模具，使两组第一锥体模具分设于所述金属件的两端；s3-2-3、使应力锥结构的设置材料注入至两端第一锥体模具中；s3-2-4、加热成型处理，使应力锥结构、金属件与由s2所得工件之间呈一体的结构形式设置。
15.进一步地，于步骤s3中，所述金属屏蔽包括金属环，使所述金属环装接于所述金属件上；所述金属环的外周侧径向地延伸设置有金属棒，所述接地端头设置于所述金属棒的延伸末端。
16.进一步地，使所述外绝缘层的两端位置外侧加工设置形成有伞裙结构。
17.进一步地，于步骤s4中，所述外绝缘层的设置材料包括绝缘硅橡胶，该外绝缘层的加工设置步骤如下：s4-1、设置有带伞裙结构的外绝缘模具，使由s3所得工件置入外绝缘模具中；s4-2、使外绝缘层的设置材料注入至外绝缘模具内；s4-3、加热成型处理，使外绝缘层与由s3所得工件之间呈一体的结构形式设置。
18.进一步地，于步骤s4中，使外绝缘层内加工设置有硬质的支撑结构，使所述外绝缘层与所述支撑结构之间呈一体的结构形式而紧密设置。
19.高压预制电缆，其应用有如上述所述的加工方法制备而成。
20.所述高压预制电缆，其包括导体线芯，所述导体线芯外周依次设置有主绝缘层及外绝缘层；所述主绝缘层与外绝缘层之间设置有应力锥结构；所述应力锥结构上设置有金属屏蔽，该金属屏蔽朝外侧延伸设置有接地端头，所述接地端头露出于所述外绝缘层外；所述导体线芯两端连接有接线端子。
21.进一步地，所述接线端子与所述导体线芯加工呈一体的结构形式而紧密设置。
22.进一步地，所述导体线芯与主绝缘层之间加工呈一体的结构形式而紧密设置。
23.进一步地，所述应力锥结构呈筒状地围绕所述主绝缘层布置，其两端端部外扩而呈喇叭形；该主绝缘层、应力锥结构、金属屏蔽与外绝缘层之间加工呈一体的结构形式而紧密设置。
24.进一步地，所述金属屏蔽包括金属件，所述金属件围绕所述主绝缘层而沿该导体线芯的延伸方向延伸布置；所述应力锥结构的设置材质包括半导电硅橡胶；所述接地端头于搭接于该金属件的外周侧而径向朝外地延伸设置，所述接地端头穿过所述应力锥结构而露出于所述外绝缘层外。
25.进一步地，所述应力锥结构的设置材料为导电金属，该应力锥结构与金属屏蔽整合呈一体设置。
26.进一步地，所述应力锥结构包括设置于所述主绝缘层中段两端位置的两个呈喇叭形的第一锥体；所述金属屏蔽包括金属件，所述金属件围绕所述主绝缘层而沿该导体线芯的延伸方向延伸布置；所述接地端头于搭接于该金属件的外周侧而径向朝外地延伸设置。
27.进一步地，所述金属屏蔽包括金属环，所述金属环的外周侧径向地延伸设置有金属棒，所述接地端头设置于所述金属棒的延伸末端而露出于所述外绝缘层外。
28.进一步地，所述导体线芯与主绝缘层之间设置有导体屏蔽；所述应力锥结构与主绝缘层之间设置有主绝缘屏蔽。
29.进一步地，所述外绝缘层的两端位置外周侧形成有伞裙结构。
30.进一步地，于所述外绝缘层一端位置，该外绝缘层内设置有硬质的支撑结构。
31.进一步地，所述支撑结构包括支撑管，所述应力锥结构的端部位置处于于所述支撑管的套接覆盖范围内。
32.进一步地，所述支撑结构镂空设置；所述外绝缘层与所述支撑结构之间加工呈一体的结构形式而紧密设置。
33.本发明的有益效果在于：
34.基于该高压预制电缆的加工方法设置，可制备得到有一种以设置于中段位置的接地端头进行外接接地应用的高压预制电缆，区别于现有技术中的于现场加工过程中在电缆的两端位置装接引线接地，满足一种高整合度的预制高压预制电缆的接地设置需求。
35.基于高压预制电缆的加工方法设置，可有效地制成有一种高压预制电缆，电缆结构在工厂内预先做好，现场只需要进行高压电力设备之间进行连接即可，避免了现场施工的麻烦。
36.通过各加工处理步骤应用，令该高压预制电缆的加工方法加工所得的高压预制电缆具有整合度高的一体结构形式，能有效地避免电缆连接件结构中各层材料之间的界面情况产生，从而可有效地减少因界面安全隐患而导致的事故发生。
37.该高压预制电缆通过内置的支撑结构应用，可有效地提升连接件的刚性，满足了电缆结构在特定应用场合的设置需求。
附图说明
38.图1为本发明的实施例1的高压预制电缆的结构设置示意图；
39.图2为本发明的实施例1的应力锥结构的设置示意图；
40.图3的图2的a局部示意图；
41.图4为本发明的实施例2的高压预制电缆的结构设置示意图；
42.图5为本发明的实施例2的应力锥结构的设置示意图；
43.图6为本发明的实施例3的应力锥结构的结构设置示意图。
44.附图标记说明：
45.导体线芯1、接线端子10、导体屏蔽11、主绝缘层2、主绝缘屏蔽21、外绝缘层3、伞裙结构31、应力锥结构4、第一锥体41、金属屏蔽5、金属件50、接地端头500、金属环51、金属棒52、支撑管7。
具体实施方式
46.为了使本发明的技术方案、目的及其优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的解释说明。
47.实施例1：
48.如图1至图3所示，本发明的一种高压预制电缆，其结构设置如下：包括用于电流传输的导体线芯1，所述导体线芯的直径尺寸范围为6mm-34mm；所述导体线芯1外周依次设置有用于耐受系统电压的主绝缘层2及用于耐受系统电压的外绝缘层3。根据电压等级的不同情况，所述主绝缘层2的设置厚度范围为根据3.5-12mm；所述外绝缘层3的设置厚度范围为7-24mm。
49.所述主绝缘层2与外绝缘层3之间的中段位置设置有用于疏散集中电场的应力锥结构4，所述应力锥结构4整体呈筒状地围绕所述主绝缘层2布置，述应力锥结构4其两端端部外扩而呈喇叭形。
50.所述应力锥结构4上设置有用于通故障电流的金属屏蔽5，所述金属屏蔽5包括沿该导体线芯1的延伸方向而延伸布置的金属件50及环绕并搭接于所述金属件50上的金属环51，所述金属屏蔽5的设置厚度范围为0.5-1mm；
51.所述金属环51的外周侧径向地延伸设置有多个金属棒52，各所述金属棒52的延伸末端形成有接地端头500，各所述接地端头500均露出于所述外绝缘层3外。该高压预制电缆使用时，使至少一个接地端头500进行接地。
52.所述外绝缘层3的两端位置外周侧形成有用于耐受户外气候的伞裙结构31；于所述外绝缘层3两端位置，该外绝缘层3内设置有硬质的支撑结构，所述支撑结构包括硬质设置的支撑管7，所述支撑管7镂空设置；所述外绝缘层3与所述支撑结构之间加工呈一体的结构形式而紧密设置。
53.所述导体线芯1两端连接有用于与高压电力设备的接线母排连接的接线端子10，所述接线端子10与所述导体线芯1加工呈一体的结构形式而紧密设置。
54.所述导体线芯1与主绝缘层2之间设置有导体屏蔽11；所述应力锥结构4与主绝缘层2之间设置有主绝缘屏蔽21；所述导体线芯1、导体屏蔽11、主绝缘层2、主绝缘屏蔽21、应力锥结构4、金属屏蔽5与外绝缘层3之间加工呈一体的结构形式而紧密设置。
55.上述高压预制电缆的具体加工方法设置如下：
56.s1、选用行业内常用的铜棒或中空设置的铜管作为导体线芯1，所述导体线芯1的外周表面设置有半导电材料以作为导体屏蔽11；同时，选用行业内常规设置的接线端子10，所述接线端子10通过焊接或压接形式连接于所述导体线芯1上，所述接线端子10与所述导体线芯1呈一体的结构形式设置。
57.具体地，该半导电材料是通过现有技术的喷涂或注橡形式，结合加热成型处理工艺而设置在该导体线芯1上的。
58.s2、对导体线芯1的外侧位置进行主绝缘层2的加工。所述主绝缘层2的设置材料包括绝缘硅橡胶，该主绝缘层2的加工设置步骤如下：
59.s2-1、设置有主绝缘模具，使带导体屏蔽11的导体线芯1作为模芯而置入主绝缘模具里；
60.s2-2、使主绝缘层2的设置材料注入至主绝缘模具内；
61.s2-3、加热成型处理，使导体线芯1与主绝缘层2之间呈一体的结构形式设置。
62.而后，对所述主绝缘层2外周表面设置有半导电材料作为主绝缘屏蔽21；所述主绝缘屏蔽21的设置材料包括半导电材料，该半导电材料通过外敷处理工艺而设置在该主绝缘层2的外侧中段位置上。
63.s3、对主绝缘层2的外侧中段位置进行带金属屏蔽5的应力锥结构4的加工设置，所述应力锥结构4呈筒状地围绕所述主绝缘层2布置且其两端端部外扩而呈喇叭形，所述金属屏蔽5设置于所述应力锥结构4上并朝外侧地延伸设置有接地端头500；该应力锥结构4用于疏散于主绝缘屏蔽21的端部形成的集中电场。
64.具体地，该应力锥结构4的设置材料包括半导电硅橡胶，该带金属屏蔽5的应力锥结构4的加工设置步骤如下：
65.s3-1-1、使金属件50于s2所得工件的主绝缘层中段位置设置，所述金属件50沿该导体线芯1的延伸方向而延伸布置；所述金属件50的设置材料可选择应用为半搭接的薄铜片，或者是铜丝等材料。所述金属环51及金属棒52的材质优选为铜；该金属环51套设在延伸布置的金属件50上而定位设置在主绝缘层2上；
66.s3-1-2、设置有应力锥模具，将带金属件50、金属环51的工件置于应力锥模具中；
67.s3-1-3、使应力锥结构4的设置材料注入至应力锥模具中；
68.s3-2-4、加热成型处理，使应力锥结构4、金属件50、金属环51及由s2所得工件之间呈一体的结构形式设置。应力锥结构4完全覆盖所述金属件50而呈筒状地围绕设置于该带主绝缘层2的导体线芯1的中段位置，该应力锥结构4的两端形成有外扩而呈喇叭形。该金属棒52的延伸末端伸出于应力锥结构4外。应力锥结构4、金属屏蔽5及带主绝缘层2的导体线芯1之间呈一体的结构形式而紧密设置，为后续外绝缘层3加工作准备。
69.除此之外，上述带金属屏蔽5的应力锥结构4可进行独立的加工设置。具体为：通过与主绝缘层2尺寸配合的金属件50进行预设的围合设置，而后对围合的金属件50进行金属环51的安装及应力锥结构4的独立成型加工，以得到一个带金属屏蔽5的筒状应力锥结构4。通过使带主绝缘层2的导体线芯1直接套接有上述独立设置的带金属屏蔽5的应力锥结构4，同样可作外绝缘层3的加工准备。
70.s4、使主绝缘层2的外侧位置加工设置有外绝缘层3，令所述带金属屏蔽5的应力锥结构4置于所述主绝缘层2与外绝缘层3之间，使该延伸设置的各个接地端头500均露出于所述外绝缘层3外设置。
71.具体地，所述外绝缘层3的设置材料包括绝缘硅橡胶，其加工设置步骤如下：
72.s4-1、设置有带伞裙结构31的外绝缘模具，使由s3所得工件置入外绝缘模具中；
73.s4-2、使外绝缘层3的设置材料注入至外绝缘模具内；
74.s4-3、加热成型处理，使外绝缘层3与带应力锥结构4、金属屏蔽5及主绝缘层2的导体线芯1之间呈一体的结构形式设置；该外绝缘层3的两端位置外侧形成有伞裙结构31。
75.作为优选的实施方式，该伞裙结构31中的各个伞体沿导体线芯1的延伸方向而依次地选择一大一小尺寸交错设置，各伞体均为对称结构，各伞体的伞尖为圆弧形设置。
76.而作为优选的实施方式，可选配地使外绝缘层3内设置有硬质的支撑结构，以满足高压预制电缆的高强度定型设置应用需求；该支撑结构于所述外绝缘层3的两端位置而分别设置。
77.则该带支撑结构的高压预制电缆的加工过程如下：
78.所述支撑结构包括呈中空管状设置的支撑管7，该支撑管7选用硬质金属设置；则在上述步骤s4-1中，使步骤s3所得工件的两端分别地套接有所述支撑管7，所述应力锥结构4的两端端部的喇叭形状设置位置处于两侧所述支撑管7的套接覆盖范围内，该金属支撑管7的侧壁是镂空设置的，镂空的支撑结构在增强该高压预制电缆的端部刚性的同时，又能有效地满足外绝缘层3与伞裙结构31形成贯通，贯通连接的外绝缘层3与伞裙结构31具有更紧密的连接设置效果。
79.然后，经步骤s4-2、s4-3的执行，可将所述镂空的硬质支撑管7设置在该外绝缘层3内，令所述外绝缘层3与支撑结构之间呈一体的结构形式而紧密设置。
80.本实施例中，该导管线芯1两端连接设置的接线端子10因应实际的加工需求，可在不影响高压预制电缆的结构加工前提下，在该高压预制电缆加工方法中的任意加工步骤而进行加工设置。
81.实施例2：
82.如图4及图5所示，本实施例与上述实施例1的区别在于：应力锥结构4的设置形式不同。本实施例中，该应力锥结构4包括设置于所述主绝缘层2中段两端位置的两个呈喇叭形的第一锥体41；所述金属屏蔽5包括沿该导体线芯1的延伸方向而延伸布置的金属件50，所述金属件50的设置材料可选择应用为半搭接的薄铜片，或者是铜丝等材料。所述接地端头500于搭接于该金属件50的外周侧而径向朝外地露出于所述外绝缘层3延伸加工设置。
83.具体地，该应力锥结构的加工设置步骤如下：
84.s3-2-1、使金属件50于s2所得工件的主绝缘层中段位置设置，所述金属件50沿该导体线芯的延伸方向而延伸布置，金属环51套设在延伸布置的金属件50上而定位设置在主绝缘层2上；
85.s3-2-2、设置有第一锥体模具，使两组第一锥体模具分设于所述金属件50的两端；
86.s3-2-3、使应力锥结构4的设置材料注入至两端第一锥体模具中；
87.s3-2-4、加热成型处理，使两端所述第一锥体41与由s2所得工件之间呈一体的结构形式设置。
88.在两端第一锥体41的定位设置下，所述金属件50、金属环51则将定位地设置于s2所得工件上，为后续的步骤s4的外绝缘层3加工作好准备。
89.实施例3：
90.如图6所示，本实施例与上述实施例1的区别在于：应力锥结构4的设置形式不同。
91.本实施例中，所述应力锥结构4的设置材料为导电金属，该导电金属材质优选设置为铜，则使该应力锥结构4进行独立的加工设置，基于以导电金属加工形成的呈筒状的两端具有外扩的喇叭形的应力锥结构4，可使得该应力锥结构4本身即可具有相应的金属屏蔽5的通故障电流的功能；则使所述金属环51套接于所述应力锥结构4上，令所述接地端头500
于所述应力锥结构4的外周侧而径向朝外地延伸加工设置。
92.通过使带主绝缘层2的导体线芯1直接套接有上述独立设置的带应力锥结构4，即可为后续的步骤s4的外绝缘层3加工作好准备。
93.以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的实施原理前提下，依然可以对所述实施例进行修改，而相应修改方案也应视为本发明的保护范围。