气密电缆的加工工艺

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，具体是一种气密电缆的加工工艺。

背景技术

在船用电力电缆中，穿舱电缆如遇事故，电缆本身容易损伤造成泄漏，其次饱和水蒸气和其它有害气体极易沿电缆纵向向外扩散排放，成为泄露源，从而破坏舱室的安全边界。常规电力橡胶电缆很难实现缆芯气密，因为多根圆柱形的主芯线成缆后，芯线之间形成的间隙在挤电缆护套时虽然护套料可以填充部分间隙，但主芯线接触部分的间隙很难做到100%可靠填充，因此存在漏气的风险。中国专利文献CN203102996U公开了一种低烟无卤阻燃纵向水密纵向气密电力电缆，其采用正规绞合的镀锡铜丝导体的外围是采用辐照交联聚乙烯的内绝缘，内绝缘的外围是采用辐照交联乙丙橡胶的外绝缘，外绝缘的外围是在多芯成缆后的中间及边缘空隙用热熔胶填充的填充胶，填充胶的外围是采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料的外护套。该结构就是用成缆机把绝缘电线（也即主线芯）绞合在一起，采用成缆设备上配备的加热注热熔胶设备（现有）将胶热熔胶填充绝缘线芯之间的空隙做为热熔胶填充，成缆后采用挤出机挤出热熔胶填充外围空隙并圆整外观。由此看出其成缆的3根绝缘电线相接触的部分不易上胶，发生故障时绝缘电线之间仍存在漏气的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，有利于提高气密电缆的气密可靠性的气密电缆的加工工艺。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种气密电缆的加工工艺，包括以下步骤：

一、通过绞线机将若干根单丝直径相同的铜丝或镀金属铜丝采用分层反向绞合形成主线芯的导体；

二、将乙丙橡胶挤包在导体外形成绝缘层；

三、在绝缘层外挤包填充模块，填充模块挤包后的截面呈扇形，扇形的圆心角为360度除以主线芯的数量；

四、通过成缆机将主线芯绞合成缆，各主线芯经过分型板后进入成缆机；所述分型板转动设置在成缆机笼体中心轴的前端；分型板上设有主线芯数量相同的定位孔，定位孔的截面形状与填充模块的截面形状相对应；

五、成缆机将主线芯绞合成缆后挤包外护套。

进一步的，所述步骤二中挤包绝缘层时，挤出机机身温度设定在60℃至75℃，硫化管内饱和蒸汽压设定为1.5MPa。

进一步的，为了保证尺寸和降低成本，所述步骤四总填充模块采用无硫化剂乙丙橡胶；无硫化剂乙丙橡胶的邵氏硬度88A，无硫化剂乙丙橡胶采用乙丙原胶加入碳酸钙、滑石粉、陶土、石蜡油、微晶石蜡和硬脂酸混炼制成。

进一步的，所述步骤四中定位孔的截面面积大于填充模块的截面面积。

进一步的，所述步骤四中外护套采用硫化型橡胶料，连硫挤出橡胶外护套时，管道内的饱和蒸汽的压力为1MPa，温度为180℃。

本发明具有以下的有益效果：（1）本发明的气密电缆的加工工艺简单，生产的气密电缆的气密性可靠性大大提高，经测试，取0.5米气密电缆，施加0.2MPa压力在气密电缆端头，5分钟内气密电缆缆芯不漏气。

（2）本发明的气密电缆的加工工艺在挤包填充模块后，进行成缆绞合，绞合时填充模块的无硫化剂乙丙橡胶此时还处于常温固化状态，在成缆机绞合时，3个主线芯的填充模块被紧密绞合压紧。连硫挤出橡胶外护套时，管道内的饱和蒸汽的压力为1MPa，温度为180℃，填充模块在60℃时开始转变为软化状态，3个主线芯绞合后的填充模块变为软化态后在1MPa的压力下，相接触的各相邻面被挤压融合在一起，从而实现主线芯之间100%可靠填充。

（3）本发明的气密电缆的加工工艺的填充模块材料为高硬度（邵氏硬度88A）无硫化剂乙丙橡胶，选用的乙丙原胶为高乙烯含量，低门尼粘度的原胶，炼胶时了加入大量碳酸钙、滑石粉、陶土等填充材料，增加硬度的同时可降低成本。含胶率控制在23%，由于含胶率低，所以挤包形成填充模块后冷态下硬度高，尺寸稳定性好，所以绞合时填充模块在分型板处易定位，便于成缆。

（4）本发明的气密电缆的加工工艺的分型板转动设置在成缆机笼体中心轴的最前端（和笼体同步旋转），分型板距离成缆机笼体中心轴的最前端30至50厘米，能保证每个填充模块成缆绞合时定位准确，从而确保相接触的各面紧密贴合在一起，提高气密的可靠性。

（5）本发明的气密电缆的加工工艺可以根据主线芯数量的不同将圆周360°进行2等分、3等分、4等分等，可以在等分模块内放入相应的主线芯，以此方法可以生产可靠的2芯、3芯、4芯等相同导体截面或不同导体截面的气密电缆，应用范围广。

附图说明

图1为本发明的气密电缆的加工工艺生产的气密电缆的结构示意图。

图2为气密电缆的主线芯和填充模块的结构示意图。

图3为本发明的气密电缆的加工工艺绞合成缆时的分型板的结构示意图。

图4为经过分型板绞合成缆后的结构示意图。

附图中的标号为：

主线芯1，导体1-1，绝缘层1-2，填充模块1-3，

外护套2，

分型板3，定位孔3-1。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的径向，图1所朝的一方为轴向。应注意到：在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

(实施例1 )

见图1至图4，本发明的气密电缆的加工工艺生产的气密电缆包括主线芯1和外护套2。主线芯1有3根，3根主线芯1的结构相同，均包括导体1-1、绝缘层1-2和填充模块1-3。导体1-1由若干根单丝直径相同的铜丝或镀金属铜丝绞合紧压而成。绝缘层1-2采用乙丙橡胶挤包在导体1-1外。填充模块1-3采用乙丙橡胶挤包在绝缘层1-2外，填充模块1-3挤包后的截面呈扇形，扇形的圆心角为360度除以主线芯1的数量，主线芯1的数量大于等于2，本实施例的扇形的圆心角为360度除以3，也即120度。3根主线芯1绞合成缆后挤包外护套2。外护套2采用硫化型橡胶料挤包在已经绞合成缆的3根主线芯1外。所述气密电缆的加工工艺包括以下步骤：

一、通过绞线机将若干根单丝直径相同的铜丝或镀金属铜丝采用分层反向绞合形成主线芯1的导体1-1。

二、将乙丙橡胶挤包在导体1-1外形成绝缘层1-2，挤出机机身温度设定在60℃至75℃，硫化管内饱和蒸汽压设定为1.5MPa，。

三、将乙丙橡胶挤包在绝缘层1-2外形成填充模块1-3，填充模块1-3挤包后的截面呈扇形，扇形的圆心角为360度除以主线芯1的数量，主线芯1的数量大于等于2。所述填充模块1-3的乙丙橡胶采用无硫化剂乙丙橡胶，邵氏硬度88A，无硫化剂乙丙橡胶采用乙丙原胶加入碳酸钙、滑石粉、陶土、石蜡油、微晶石蜡和硬脂酸混炼制成，所述乙丙原胶100份、碳酸钙200至220份、滑石粉15至30份、陶土40至55份、石蜡油15至25份、微晶石蜡10至15份和硬脂酸0.5至2.0份。本实施例的无硫化剂乙丙橡胶具体配方为：所述乙丙原胶为高乙烯含量，低门尼粘度的原胶，本实施例采用朗盛的K2470三元乙丙橡胶，乙丙原胶含量控制在23%，所述滑石粉为2000目滑石粉，石蜡油采用500号石蜡油；乙丙原胶100份、碳酸钙220份、滑石粉28份、陶土50份、石蜡油20份、微晶石蜡12份和硬脂酸1.5份。

四、通过成缆机将3根主线芯1绞合成缆，3根主线芯1经过分型板3后进入成缆机。所述分型板3转动设置在成缆机笼体中心轴的最前端30至50厘米。分型板3上设有主线芯1数量相同的定位孔3-1，定位孔3-1的截面形状与填充模块1-3的截面形状相对应，本实施例呈扇形。定位孔3-1的截面面积大于填充模块1-3的截面面积，也即定位孔3-1的半径大于填充模块1-3的半径1至4毫米，本实施例为3毫米。

成缆时填充模块1-3常温下为邵氏硬度88A的弹性体状态。

五、成缆机将3根主线芯1绞合成缆后挤包外护套2，外护套2采用硫化型橡胶料，连硫挤出橡胶外护套2时，管道内的饱和蒸汽的压力为1MPa，温度为180℃，绞合线芯在管道内的停留时间根据护套厚度不同设定具体线速度，以厚度2mm为基准，厚度2mm硫化管道内停留10分钟，厚度每增加1mm管道内停留时间翻倍。

本发明的气密电缆的加工工艺生产的气密电缆测试时，取0.5米电缆，施加0.2MPa压力在电缆端头，5分钟内电缆缆芯不漏气。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。