一种交联聚乙烯绝缘电力电缆的制备方法及其冷却装置与流程

本发明涉及交联聚乙烯电力电缆制造领域，特别涉及一种交联聚乙烯绝缘电力电缆的制备方法及其冷却装置。

背景技术：

1、交联聚乙烯绝缘电力电缆由于具有优良的电气性能和机械物理性能，且生产工艺简单、结构轻便、传输容量大、安装敷设及维护保养方便、不受落差限制等优点，已广泛受到用户欢迎，特别是随着我国国民经济的快速发展,基础建设的不断深入，电力需求急剧增加，交联聚乙烯绝缘电力电缆产品用量也逐年大幅度的增加。生产电缆时将绝缘材料进行熔融后附着于电缆的铜芯外侧从而形成绝缘层，对于多跟导线芯的电缆外壁还要通过塑料挤在完成成缆的缆线外侧套设挤制保护套，挤制绝缘层和保护套后都需要通过冷却水对缆线进行冷却，现有技术中冷却消耗的热量直接散失到空气中造成浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种交联聚乙烯绝缘电力电缆的制备方法，具有提高热能利用率的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种交联聚乙烯绝缘电力电缆的制备方法，所述电缆由内向外依次包括导线芯、填充层、包带层、内垫层、铠装层和保护套层，所述导线芯包括导体、绝缘层和屏蔽层，所述导体包括多根导体线芯，每根导体线芯由多个导线绞合而成，每根导体线芯均包覆有所述绝缘层和屏蔽层，所述绝缘层设置在所述导体线芯和屏蔽层之间，所述电缆的制造方法包括以下步骤：

3、s1绞合、将多根导线通过盘式绞线机绞合为一根导体线芯；

4、s2挤绝缘、采用双层共挤工艺对所述导体线芯挤出聚乙烯绝缘套和聚乙烯屏蔽套所述导体线芯进行包覆，挤塑材料选用交联聚乙烯；

5、s3多级冷却、通过冷却装置将完成挤绝缘步骤的缆线进行冷却，所述冷却装置内设置有多个冷却温区，沿缆线移动方向所述冷却温区的温度逐渐降低；

6、s4蒸汽交联、将完成级绝缘的电缆在蒸汽房内温水交联，蒸汽发生器为所述蒸汽房提供蒸汽；

7、s5绕包屏蔽层、通过金属屏蔽绕包机对完成温水交联的缆线表面绕包铜带，形成屏蔽层；

8、s6绞制成缆、将多根完成绕包屏蔽层的导线芯通过成缆机进行成缆；

9、s7绕填充层、采用绕包机对完成成缆步骤的电缆外壁绕包填充层进行填充整圆，绕包层材料选用聚丙烯网状纤维绳；

10、s8绕内垫层、采用绕包机对完成绕填充层步骤的线缆外壁绕包pvc带；

11、s9铠装、采用成缆铠装机对完成绕内垫层的线缆外壁进行铠装，铠装材料选用钢带；

12、s10挤制护套、通过塑料挤出机对完成铠装的线缆外壁挤制保护套，保护套的材料选用聚氯乙烯；

13、s11保护套冷却、通过冷却装置对完成挤制保护套的电缆进行冷却，所述冷却装置内设置有单个冷却温区；

14、步骤s3和步骤s11中的冷却装置上设置有换热机构，所述换热机构利用所述冷却装置的中冷却水的热量对供给给所述蒸汽发生器的水进行预热。

15、通过采用上述技术方案，对于挤绝缘步骤中，通过挤出机对交联聚乙烯进行熔融挤出聚乙烯绝缘套和聚乙烯屏蔽套，为保证交联效果和电缆绝缘表面光泽度步骤s2中挤出机的机头温度控制在210℃-240℃，交联材料在挤出过程中骤然冷却会影响其绝缘性能，因此本发明创造将冷却装置设置为多个温区，且沿缆线移动方向所述冷却温区的温度逐渐降低，从而使得电缆逐步冷却；另一方面，位于最外层的保护套距离导体线芯较远，保护套技术要求相对较低，在步骤s10中，塑料挤出机挤出保护套时挤出温度在180℃以下，只需要单个冷却温区直接用凉水冷却；通过换热机构对冷却装置的冷却水进行吸热降温，吸收的热量对供给给蒸汽发生器的水进行预热，提高了热能的利用率。

16、本发明还公开一种冷却装置，应用于上述方法中的步骤s3和步骤s11，包括冷却水槽和分别连接在所述冷却水槽两端的接水槽，所述冷却水槽内可拆卸连接有多个分隔板，相邻两分隔板之间设置有冷却温区，所述冷却水槽和接水槽两端分别设置有供缆线穿过的线槽，所述分隔板上设置有供缆线穿过的导向槽，相邻两分隔板之间连接有位于所述冷却水槽底部的循环水管，所述循环水管上固定连接有循环泵，所述冷却水槽底部固定连接有换热水槽，所述换热水槽两端分别连接有进水管和出水管，所述循环水管伸入到所述换热水槽内。

17、通过采用上述技术方案，可拆卸的分隔板将冷却水槽分隔为多个冷却温区，在冷却水槽内设置冷却水，通过对不同冷却温区内设置不同温度的冷却水，缆线从线槽内穿过并浸没在冷却水中完成逐步冷却，吸收了缆线热量的冷却水温度升高，循环泵驱动冷却水分别在循环管道内循环流动使得冷却温区内冷却水的温度分布均匀，同时换热水槽内设置换热水从进水管流入从出水管流出，循环管道浸没在换热水中，换热水对冷却水进行冷却，通过循环泵调节冷却水在循环水管内的流动速度来调节冷却水的冷却速度，从出水口流出的换热水供给到蒸汽发生器。

18、本发明的进一步设置为：所述冷却水槽两端分别固定连接有回水管，所述回水管一端连接于所述接水槽底部而另一端位于所述冷却水槽上方，所述回水管上连接有回水泵，所述回水管上远离所述接水槽的端口上套设有感应加热器。

19、通过采用上述技术方案，冷却水槽溢流出的冷却水进入到接水槽，回水泵通过回水管将接水槽内的冷却水持续输入到冷却水槽内，使得冷却水槽内的液面高出线槽，冷却水能够持续淹没缆线，对于步骤s3，需要对缆线进行逐步冷却，冷却温度从高到低，因此在开始冷却阶段需要对缆线进入端的冷却温区需要保持高温，当冷却温区内的冷却水温度过低时，通过感应加热器对金属导体材料的回水管端部进行加热，从而提高冷却水进入到冷却水槽的温度。

20、本发明的进一步设置为：还包括控制器，相邻两所述分隔板之间设置有连接在所述冷却水槽底部的温度传感器，所述感应加热器、循环泵、回水泵和温度传感器分别与所述控制器相连接。

21、通过采用上述技术方案，控制器控制回水泵持续工作，温度传感器对冷却温区内的水温进行感应，当冷却温区内的水温过高时控制器提高循环泵的温度，当冷却温区内的水温过低时，控制器控制感应加热器启动对进入到冷却温区内的冷却水进行加热。

22、本发明的进一步设置为：冷却水槽和所述接水槽外壁内设置有保温层，所述循环水管包括刚性管体和分别连通在所述刚性管体两端的柔性管体，两所述柔性管体端部分别连接于所述冷却水槽底部和循环泵的出水口，所述冷却水槽底部设置有有供所述刚性管体转动嵌入的定位槽，所述刚性管体外壁固定连接有拉动绳，所述冷却水槽底部设置有位于所述保温层内的绳腔，所述绳腔端部连通于所述定位槽，所述拉动绳穿过并伸出于所述绳腔。

23、通过采用上述技术方案，连接在刚性管体两端的柔性管体使得循环水管可转动，当冷却温度不需要通过循环管进行撒热时，通过拉动绳拉动循环水管转动，使得循环水管转动到定位槽内。

24、本发明的进一步设置为：所述刚性管体设置为折线形。

25、本发明的进一步设置为：所述换热水槽上固定连接有调节杆，所述冷却水槽外壁固定连接有调节架，所述调节架上设置有供所述调节杆穿过的调节孔，所述调节杆伸出所述调节孔一端螺纹连接有调节螺母。

26、通过采用上述技术方案，调节杆穿过调节孔并螺纹连接调节螺母从而限制了换热水槽的下落，实现了换热水槽在冷却水槽底部的连接，通过旋转调节螺母对换热水槽与冷却水槽之间距离的调节，从而调节循环水管浸没在换热水槽内深度，对循环水管的冷却效率进行调节。

27、本发明的进一步设置为：所述分隔板上固定连接有位于所述导向槽内支撑架，所述支撑架上转动连接有导向轮。

28、通过采用上述技术方案，浸没在冷却水中的缆线与导向轮外壁相接触，导向轮对移动的缆线进行导向和支撑。

29、本发明的进一步设置为：所述冷却水槽底部设置有位于所述循环水管的进水口处的过滤网。

30、通过采用上述技术方案，在循环水管端部设置过滤网对冷却水中产生的水垢进行过滤。

31、本发明的进一步设置为：所述冷却水槽内壁设置有供所述分隔板两侧分别插入的连接滑槽。

32、通过采用上述技术方案，分隔板滑动插入连接滑槽实现分隔板在冷却水槽内可拆卸连接。

33、本发明的有益效果是：

34、1.通过换热机构对冷却装置的冷却水进行吸热降温，吸收的热量对供给给蒸汽发生器的水进行预热，提高了热能的利用率；

35、2.连接在刚性管体两端的柔性管体使得循环水管可转动，当冷却温度不需要通过循环管进行撒热时，通过拉动绳拉动循环水管转动，使得循环水管转动到定位槽内，提高了需要在高温调节下降温的冷却温区的保温效果；

36、3.通过旋转调节螺母对换热水槽与冷却水槽之间距离的调节，从而调节循环水管浸没在换热水槽内深度，实现了对循环水管的冷却效率进行调节。