一种适用于潮湿环境的电力设备的制作方法

本发明涉及电力设备，具体的涉及一种适用于潮湿环境的电力设备，属于电力领域。

背景技术：

目前，电力设备已经应用到各个领域。尤其是电缆、信号线等有着越来越广的用途，其安装场所也越来越广。潮湿的环境对于电力设备是一大杀手，不仅容易导致设备因为潮湿环境而造成腐蚀、失效，还造成设备的安装固定等方面的特殊困难，与安装在工厂、家庭等常规场所有着重大区别。

疏水性是电力设备，尤其是电缆，长期可靠运行的一个关键因素。潮湿环境中的电力设备，除了需要受到液体水、气体水的侵蚀之外，还会受到潮湿环境下生物体的粘附，这些生物分别腐蚀性物质，造成电力设备外部保护层/膜/壳的破坏。因此，需要对电力设备的结构进行更合理的设计，对它们进行特殊处理，尤其是对它们的表面进行特殊处理。

潮湿环境下的电力设备的固定安装更是一种挑战，主要在于：潮湿环境下各类连接件都会受到液体水、气体水的侵蚀，以及生物体的粘附；更为重要的是，潮湿环境下，常常出现固定位置不稳定的情况，比如泥地、表层有流动水、河滩、海底，等等。这样的安装环境，是常规的安装件难以应对的。因而需要设计出一种全新的适应这种新环境的固定件。

技术实现要素：

为克服现有技术中的不足，本发明研发了一种适用于潮湿环境的电力设备，本发明拟解决的技术问题是：

(1)结构紧凑，坚固、防腐蚀，提高耐用性；

(2)进行等离子体的高效处理，防潮湿、防微小生物附着；

(3)固定结构能够减震、消声，适合在流质、松软的基体上对电力设备进行固定；

(4)固定结构具有通用性，坚固耐用，样式多变，安装灵活。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种创新性、实用性的技术方案，本发明通过以下技术方案实现：

一种适用于潮湿环境的电力设备，包括本体，以及辅助结构。

所述的本体包括电缆；所述的电缆为多层结构，由内向外依次包括导线、绝缘膜、第一填充层、第一铠装层、第二填充层、防虫铜带、第三填充层、第二铠装层、防腐涂层，以及外护套层。

所述的第一填充层和第二填充层中的填充物为防水吸氢型聚α烯烃，具有优异的防水和吸收氢性能，对电缆具有多层防护效果。

所述的第三填充层为充气空心层，充气空心层可以调节电缆的密度，比如使其密度大于、小于或等于所处环境中的液体密度，从而使得该电缆能够更好的在环境中稳定，或者悬浮。

所述的绝缘层的材料可以为硅烷交联聚乙烯，或者由如下重量或重量比的材料配制而成：高密度聚乙烯，70-85单位，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，10-20单位，乙烯-四氟乙烯共聚物，8-16单位，氢氧化镁，10-15单位，抗氧剂1010，3-5单位，钛酸锶，2-4单位，钛酸钙，2-4单位，钛酸铋，2-4单位，钛酸镁，2-4单位，二氧化硅，3-5单位，二氧化锆，3-5单位。

所述的绝缘膜层可内置传感器，用于实时测量电缆在潮湿环境下的物理状态，以及所处环境的状态，以期尽早发现所存在的隐患，尽早排除。

填充层中还可以填充辣椒碱，以防止微小生物的粘附，以及液体水环境中生物的攻击。

所述的外护套层可以选择加强型高密度聚乙烯护套，可以为耐油耐腐无卤低烟阻燃交联聚烯烃外护套层。

所述的铠装层的材料可以为镀锡铜丝，或者镀锌钢丝等。

所述的铠装层的材料还可以为填充绳、加强件，加强件包括加强构件以及包裹在加强构件之外的塑料垫层，填充绳和加强件交替分布。

所述的外护套层表面，每隔一定距离存在一个环形凹部，或者双凸刃结构。上述的构造是为便于与辅助结构一配合。

所述的辅助结构至少包含辅助结构一、辅助结构二。

辅助结构二的作用为进行等离子体处理，使被处理表面获得疏水疏油防腐蚀光滑的性能。

具体的，所述的辅助结构二包含一种表面处理装置，包括滚筒、电极A、电极B、导气口、出气口、高频高压电源，其特征在于：滚筒内壁上具有均匀或非均匀布置的圆状突起，所述的圆状突起表面光滑。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。本发明多处仅仅对做出改进的部分进行描述，而其他未说明部分可以借助本领域的现有技术实现，亦即未说明部分通过现有技术实现，在此不进行详细说明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的外护套层表面的环形凹部结构示意图。

图2为本发明的外护套层表面的双凸刃结构示意图。

图3为本发明输送装置的固定座的连接示意图。

图4为本发明的滚筒内侧表面的圆状突起示意图。

图5为本发明的滚筒内侧表面的棱形突起示意图。

图6为本发明的气体通孔盘上切口布置的轴向示意图。

图7为本发明的气体通孔盘上切口布置的径向示意图。

附图标记：21--螺纹柱，22--基座，23--螺柱，24、26--螺母，25--连接体，27--弹性衬托，28、30--翼部，29、31--圆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术实施过程做进一步说明。

实施例1：

一种适用于潮湿环境的电力设备，包括本体，以及辅助结构。

所述的本体包括电缆；所述的电缆为多层结构，由内向外依次包括导线、绝缘膜、第一填充层、第一铠装层、第二填充层、防虫铜带、第三填充层、第二铠装层、防腐涂层，以及外护套层。

所述的第一填充层和第二填充层中的填充物为防水吸氢型聚α烯烃，具有优异的防水和吸收氢性能，对电缆具有多层防护效果。

所述的第三填充层为充气空心层，充气空心层可以调节电缆的密度，比如使其密度大于、小于或等于所处环境中的液体密度，从而使得该电缆能够更好的在环境中稳定，或者悬浮。

所述的绝缘层的材料可以为硅烷交联聚乙烯，或者由如下重量或重量比的材料配制而成：高密度聚乙烯，70-85单位，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，10-20单位，乙烯-四氟乙烯共聚物，8-16单位，氢氧化镁，10-15单位，抗氧剂1010，3-5单位，钛酸锶，2-4单位，钛酸钙，2-4单位，钛酸铋，2-4单位，钛酸镁，2-4单位，二氧化硅，3-5单位，二氧化锆，3-5单位。

所述的绝缘膜层可内置传感器，用于实时测量电缆在潮湿环境下的物理状态，以及所处环境的状态，以期尽早发现所存在的隐患，尽早排除。

填充层中还可以填充辣椒碱，以防止微小生物的粘附，以及液体水环境中生物的攻击。

所述的外护套层可以选择加强型高密度聚乙烯护套，可以为耐油耐腐无卤低烟阻燃交联聚烯烃外护套层。

所述的铠装层的材料可以为镀锡铜丝，或者镀锌钢丝等。

所述的铠装层的材料还可以为填充绳、加强件，加强件包括加强构件以及包裹在加强构件之外的塑料垫层，填充绳和加强件交替分布。

所述的外护套层表面，每隔一定距离存在一个环形凹部，如图1所示，或者双凸刃结构，如图2所示。上述的构造是为便于与辅助结构一配合。

所述的辅助结构至少包含辅助结构一、辅助结构二。

实施例2：

本实施例在前述实施例1的基础上实现的，主要介绍电缆的制备生产方法。

所述的电缆的制备生产方法包括如下的步骤：

(1)导线绞合，使用导线绞合设备进行绞合，得到导线芯，导线芯由可变直径成缆机装盘；

(2)挤出，将成缆机上的导线芯输入到三层同挤设备上，包裹绝缘膜，得到绝缘线芯，装盘；

(3)形成第一填充层。在绝缘线芯的表面涂覆第一填充材料，形成第一填充层。

(4)装配第一铠装层；

(5)形成第二填充层。在第一铠装层的表面涂覆第二填充材料，形成第二填充层。

(6)防虫铜带螺旋绕包，装盘；

(7)装配预制的第三填充层；

(8)装配第二铠装层；

(9)在第二铠装层表面涂覆防腐涂层；

(10)外护套挤包，对线缆进行外护套包裹，得到护套线芯，装盘；

(11)性能测试，比如局部耐用测试，电性能测试。

上述的第一、第二填充层还可以通过挤入填料的方式形成。

实施例3：

本实施例在前述实施例1或2的基础上实现的，主要介绍辅助结构。

所述的辅助结构包括辅助结构一；辅助结构一的作用为对电力设备进行固定安装，具体的为一种与电缆及其集成管道相适配的承载结构。在潮湿环境下，比如湖底、河底、泥潭以及海底，电力电缆既可以单独的被布置，也可以集成到专门的管道中，统一布置。

为了便于电缆及其集成管道的固定，发明了一种固定座，如图3所示，所述固定座包括基座(22)、第一组件、第二组件。

如图3所示，所述的基座(22)底端固定于地面等支撑位置，基座上端具有平台，平台上方一体的竖直设置螺柱(23)，螺柱长度为50-80厘米，螺柱(23)外表面有外螺纹，螺柱顶端有长5-10毫米的螺纹引导段，螺柱(23)上配有两个适配的螺母(24,26)。

所述的第一组件包括上部的弹性衬托(27)、下部的连接体(25)，以及设置在中部的、连接弹性衬托(27)和连接体(25)的高强度弹性钢架；所述弹性衬托(27)呈弧形，横卧状态，用于支撑输送管道的底部，弹性衬托(27)两端具有基本垂直弹性衬托的翼部(28,30)，所述的翼部(28,30)朝外设置(远离弹性衬托圆心)，所述的翼部(28,30)上具有圆孔(29,31)。所述的连接体(25)中央有活动孔，活动孔与螺柱(23)适配，连接体(25)通过活动孔穿设于螺柱(23)，且螺柱(23)上的两个螺母(24,26)分别置于活动孔的上端、下端，用于夹持连接体(25)。所述的高强度弹性钢架是对称设置的朝外弯曲的高强度弹性钢柱，用于支撑。高强度弹性钢架为屈曲状，起到减震作用。

所述的第二组件包括n个弹性钢片和n+1个螺栓对(n为大于等于1的正整数)，所述的弹性钢片整体呈弧形，弧形两端具有朝外设置的翼部，每个翼部上具有圆孔。螺栓对具有一根短螺栓，以及与之适配的两个螺母。第一组件的弹性衬托(27)的翼部(28,30)与n个弹性钢片的翼部通过螺栓对首尾相连，短螺栓贯穿弹性衬托(27)的翼部(28,30)圆孔和弹性钢片的翼部上的圆孔，或者贯穿两个弹性钢片的翼部上的圆孔，并通过与短螺栓适配的螺母拧紧，从而形成环绕输送管道的圆环。亦即一个弹性衬托与一个以上的弹性钢片(典型的为2个)及螺栓对(典型的为3副)构成了锁紧固定输送管道的结构。

如图3所示，第二组件有着类似于弹性衬托的弹性钢片，结构相同，尺寸和厚度不同，硬度也不相同，弹性衬托硬度高于弹性钢片。

进一步的，所述的屈曲状为折弯形状。

进一步的，所述的屈曲状也可以为圆弧形。

作为一种选择，接下来介绍实际应用中高强度弹性钢架的设置。高强度弹性钢架从连接体(25)处延伸出来，与连接体(25)一体成型。参见附图3，所述的高强度弹性钢架对称设置。

进一步的，高强度弹性钢架可以设置为1对、2对，或者3对，以及设置更多，它们的下端共同的与连接体(25)融合，它们的上端分别连接至同一个弹性衬托(27)上的不同位置，呈水平排开，共同实现支撑。

实际应用中，高强度弹性钢架还有另一种设置方式：高强度弹性钢架从连接体(25)处延伸出来，与连接体(25)一体成型。参见附图3，所述的高强度弹性钢架对称设置。

进一步的，高强度弹性钢架可以设置为2对，或者3对，以及设置更多，它们的下端共同的与连接体(25)融合，每对高强度弹性钢架的上端分别连接至不同的弹性衬托(27)(数量与高强度弹性钢架相适应)上。弹性衬托(27)在与相应的弹性钢片及螺栓对构成了锁紧固定输送管道的结构，从而实现对输送管道的均匀支撑。

所述的弹性衬托(27)和弹性钢片，环绕在所述的外护套层表面，具体位置为附图1中的环形凹部，或者附图2中双凸刃结构的中间位置。

实施例4：

本实施例在前述实施例1-3中任何一个的基础上实现的，主要介绍基座的结构。

如图3所示，所述的基座上具有若干贯通的通孔(未示出)，或者在底部具有若干垂直向下伸出的螺纹柱(21)，所述的通孔或螺纹柱(21)用于将基座(22)固定在相应环境中，连接件为螺栓或螺钉、螺母等。

在不同的位置，基座可以设置为不同的数量，可以为1个，也可以为2-5组，甚至更多组的连续设置。

实施例5：

本实施例在前述实施例1-3中任何一个的基础上实现的，主要介绍基座的结构。

前述实施例4中的基座，适合在稳定的环境中，如平地、坚固的湖边等环境，但是实际情况是，线缆常常穿过较长的湖底、河底，在这些中间位置也需要布置固定座，那么需要设计一种能够适应浮动环境的基座，本实施例旨在解决上述问题。

所述的基座上具有若干贯通的通孔，或者勾状物，用于连接若干均匀配置的牵拉绳索，若干牵拉绳索上端连接基座，下端连接锚固板，锚固板底部连接有多个配重球。

通过上述结构保证线缆支座在特殊环境下的相对稳定性。同时，这种基座还与线缆中的第三填充层的密度调节功能配合使用。

实施例6：

本实施例在前述实施例1-5中任何一个的基础上实现的，主要介绍辅助结构。

所述的辅助结构还包括辅助结构二；辅助结构二的作用为进行等离子体处理，使被处理表面获得疏水疏油防腐蚀光滑的性能。

具体的，所述的辅助结构二包含一种表面处理装置，包括滚筒、电极A、电极B、导气口、出气口、高频高压电源，其特征在于：滚筒内壁上具有均匀或非均匀布置的圆状突起，所述的圆状突起表面光滑。

上述装置中滚筒的作用是：当将处理对象放置在滚筒内部时，通过转动滚筒，带动处理对象翻转，可以使处理对象混合均匀，各个角度、表面均能够暴露在等离子体气体氛围中，达到均匀、充分处理的目的。

如附图4所示，该图展示了滚筒内侧表面上的圆状突起的剖面。所述的圆状突起是均匀布置的，圆状突起的表面可以是球形的一部分。上述装置中的圆状突起的主要功能是当将处理对象接触到圆状突起时，因为突起的作用使得处理对象继续滚动、翻转，进一步使得处理均匀、充分。

进一步的，所述的圆状突起内部设置弹性体，弹性体能够被驱动而产生振动，和/或伸缩。所述的伸缩方向为滚筒径向。

同时通过附图4还可以知晓，在圆状突起的内部设置了器件，这种器件就是弹性体，弹性体被赋予两种性能，第一项性能是振动，第二项性能是伸缩，所述的伸缩是需要借助外部驱动实现的，这就需要在圆状突起以及滚筒内部设置电路。

进一步的，所述的滚筒两端部内侧存在倒角。所述的倒角使得滚筒内部为一个光滑、圆润的腔体环境，适合被处理材料的滚动和搅拌。

接下来介绍滚筒内侧突起的另一种结构。

为了促进处理对象的翻转，在滚筒内侧表面设置了突起，作为一种选择，如附图5所示，所述突起可以是突起的棱形、棱条，或者称之为“刃”，上述结构整体上凹凸相间。所述棱形、棱条、刃的的轴线与滚筒的转轴平行。所述棱形、棱条、刃内亦可以设置振动、伸缩的结构。

实施例7：

本实施例是在前述的实施例6的基础上进行的，主要介绍“筒中筒”结构，以及一种新型的电极布置方式。

一种表面处理装置，其特征还在于：滚筒的轴部(旋转轴、旋转中心线)存在一个与滚筒同心的筒体，所述筒体内部为中空腔体；所述的电极A、电极B之一设置在所述筒体的中空腔体中间或表面等合适位置，电极A、电极B中的另一者设置在滚筒的内表面。

进一步的，出于设备小型化的目的，所述筒体的中空腔体中还布置了导气口、出气口管路，以及高频高压电源的线路，整个装置的各类管路、电源线、通讯线均布置在筒体的中空腔体中。

进一步的，所述的筒体可以是随着滚筒旋转的，也可以是固定的。

实施例8：

本实施例是在前述的实施例6或7的基础上进行的，主要介绍气体通孔盘及其上的切口。

如前所述的一种表面处理装置，其特征还在于：还包括一种气体通孔盘，所述的气体通孔盘，所述的气体通孔盘可以是连接在导气口的末端，所述的气体通孔盘上通孔均匀布置，使得等离子体气体的产生和输出都是均匀的。

进一步的，所述的气体通孔盘可以是环绕在筒体的外表面的筒形结构，也可以是在筒体的外表面上沿轴向布置的多个条形结构，所述的多个条形结构等间距布置。

进一步的，上述的多个条形结构与筒体上布置的电极间隔开来。

进一步的，所述的气体通孔盘为陶瓷颗粒的烧结体，具有耐高温、绝缘等性能。

进一步的，如附图6以及附图7所示，所述的气体通孔盘边缘具有切口，能够防止升温不均匀带来的裂纹。所述的切口间距和深度根据实际需要进行设置，优先设置为等间距。

实施例9：

本实施例是在前述实施例6-8任何之一或任何二者、三者、四者之组合的基础上实施的，主要介绍一种表面处理装置的使用方法。

一种表面处理装置的使用方法，包含的步骤如下：

(1)、将待处理物放入滚筒内部，密封滚筒；

(2)、将滚筒内抽成真空状态；

(3)、通过导气口以及气体通孔盘定量导入反应气体，并维持滚筒内的真空度；

(4)转动滚筒，使滚筒内待处理物翻转、滚动；

(5)通过高频高压电源，产生等离子体，待处理物充分接触等离子体环境；

(6)处理时长达到要求后，停止抽真空，同时停止反应气体的导入；

(7)导气口切换为导入空气，使得滚筒内外压力相当，从滚筒中卸出待处理物。

实施例10：

本实施例是在前述实施例1-9任何之一或任何二者、三者、四者之组合的基础上实施的，主要介绍一种与本发明电力设备和/或其其辅助结构配合使用的保护胶套。

所述的保护胶套，其包含如下的成分：沥青8-12单位，异氰酸酯5-8单位，硅树脂16-22单位，硅乳液4-6单位，黏土9-13单位，1，2-丙二醇3-5单位，丙烯腈2-4单位，石棉纤维6-9单位，滑石粉7-11单位，氮化铝8-14单位，以及锌粉5-9单位。

上述成分，通过如下的流程进行处理制备：

(1)取沥青8-12单位，高温加热成为液体，通过过滤器将沥青液体过滤，除去沥青液体中的杂质；

(2)取硅树脂16-22单位，高温加热，添加异氰酸酯5-8单位、硅乳液4-6单位和1，2-丙二醇3-5单位等液体成分，高温将上述成分与硅树脂反应并生成混合液态胶，备用；

(3)将前述两步中的材料混合，搅拌至均匀(此处可以选择本发明中的等离子体处理设备，所述材料可以通过容器盛放)，备用；

(4)取黏土9-13单位、丙烯腈2-4单位、滑石粉7-11单位、氮化铝8-14单位和锌粉5-9单位等固体成分加入到步骤(3)内，高温加热，通过搅拌机等搅拌至彻底均匀(如果步骤(3)中不采用本发明的等离子体处理设备，则步骤(4)中采用该设备进行处理)，制得粘稠的混合胶液，备用；

(5)取石棉纤维6-9单位添加到步骤(4)所制成的材料中，搅拌均匀，保持高温，备用；

(6)将步骤(5)中制备的混合胶液倒入到保护胶套挤出机构内，通过挤出成型制得保护胶套，备用；

(7)将挤出成型的保护胶套挤出成型多余的片状杂物清楚，制得防护胶套，即可使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。