一种高压电缆附件金属的连接方法

技术领域

本发明属于电力电缆接续技术领域，具体涉及一种高压电缆附件金属的连接方法。

背景技术

在安装电缆附件时，金属密封工艺对金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接起着极重要的密封、防水作用，该工艺可使电缆的金属外护层与其他电气设备连接形成良好的接地系统。

现有技术中，金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接的密封都是采用搪铅密封的方式进行金属密封处理；长期以来，高压电缆附件搪铅密封都是电力电缆终端和接头长期稳定运行的关键。

但是，搪铅的密封方式的机械强度和均匀性较差，容易出现裂纹、孔洞以及开裂等异常原因；当有上述异常原因出现时，便会导致电缆出现潮气侵入、绝缘程度降低等问题，进而引发击穿事故，造成严重的经济损失。

目前，虽然针对搪铅的密封效果采用了多种检测手段，如红外测温，红外测温过程中，若发现外部金属连接的同部位相间温度差超过6℃时，应加强监测；若超过10℃时，应停电检查，在线或离线测定接地电流检测，并对比红外测温和接地电流检测，可以有效识别铅封部位是否存在异常。同时，在全国范围内大量开展的接地系统电阻检测工作，也可以有效得检测，并发现铅封部位得异常原因。但这些手段和方法都仅仅是补救措施，无法根本的解决搪铅密封存在的问题。

现有技术文件1（CN218771235U）公开了一种多层封铅密封结构及电缆终端，包括：铝护套；尾管；底铅层；内铅层，采用高熔点铅锡合金成型于铝护套与尾管连接处，并从底铅层延伸至尾管的末端外表面；外铅层，采用低熔点铅锡合金成型于内铅层的外侧，并从底铅层延伸至尾管的末端外表面。通过采用多层 封铅结构，增强了尾管封铅处整体的密封效果和机械保护强度。但其不足之处在于封铅工艺存在结构热稳定弱点，强度耐久性不足，热钎焊法无法保证接触电阻，以及施工温度控制困难等问题，可能会引起电缆终端尾管与电缆金属护套在电气上乃至机械上脱离；电缆终端尾管与铝护套之间铜编织线由于钎焊工艺缺点而存在假焊，从而导致铝护套接地失效，另外还有户外终端通过铅封来封堵终端内硅油，由于安装人员技术不熟练，造成铅封不合格。以上种种都将最终导致电缆终端与电缆主绝缘击穿。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种高压电缆附件金属的连接方法，以解决现有技术中搪铅的密封方式的机械强度和均匀性较差，容易出现裂纹、孔洞以及开裂等异常原因，而引发击穿事故，造成严重的经济损失的技术问题。

本发明采用如下的技术方案。

一种高压电缆附件金属的连接方法，包括以下步骤：

步骤1，将铝保护套插接在尾管中，用带材包覆在所述铝保护套与所述尾管的连接处建立基底层；

步骤2，用保护带对不需要做增材连接的电缆表面进行保护；

步骤3，对步骤1获得的基底层的表面进行清洁预处理；

步骤4，对步骤3获得的基底层的表面进行增材处理，完成所述高压电缆附件金属的连接。

优选地，步骤1中，在将所述铝保护套插接在所述尾管前，检查并处理所述铝保护套以及所述尾管，保证所述铝保护套以及所述尾管接续面平整、无毛刺。

优选地，所述铝保护套的外侧壁与所述尾管的内侧壁之间的间距小于等于5mm。

优选地，步骤3中，所述清洁预处理包括机械抛光、打磨、脱脂除油、喷砂、碱洗和酸洗中的至少一种。

优选地，步骤4具体包括：

步骤4.1，使用材料粉末A对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有用于密封所述基底层的第一层固态金属层；

步骤4.2，使用材料粉末B对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有用于保证所述铝保护与所述尾管的连接处的通流截面堆积的第二层固态金属层；

步骤4.3，使用材料粉末C对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有具有防腐效果的第三层固态金属层。

优选地，使用材料粉末A对所述基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m3/h，喷涂距离为15-25mm，粉末粒度为-35/+5，送粉速度为100-200克/分钟，颗粒撞击所述基底层时的速度为350-530m/s，喷涂移动速度为0.1-0.5m/s。

优选地，所述材料粉末A包括0-0.5%的铜、0-1%的锰、0.5-5%的镁、0.2-0.5%的锌、0.04-0.35%的铬、0.1-0.7%的钛、0.3-0.6%的硅、0-0.6%的铁以及铝。

优选地，使用材料粉末B对所述基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m3/h，喷涂距离为15-25mm，粉末粒度为-35/+5，送粉速度为50-200克/分钟，颗粒撞击所述基底层时的速度为350-530m/s，喷涂移动速度为0.1-0.5m/s。

优选地，所述材料粉末B包括0-0.2%的铜、0.3-0.6%的锰、3.2-3.8%的镁、0.2%的锌、0.1-0.2%的钛、0.4-0.6%的硅、0-0.6%的铁以及铝。

优选地，使用材料粉末C对所述基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m3/h，喷涂距离为15-25mm，粉末粒度为-25/+5，送粉速度为100-200克/分钟，颗粒撞击所述基底层时的速度为350-530m/s，喷涂移动速度为0.1-0.5m/s。

优选地，所述材料粉末C包括0-0.3%的铜、1.0-1.5%的锰、0.2-0.6%的镁、0.25%的锌、0.1的铬Cr、0.1的钛、0.6的硅、0.7的铁以及铝。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，该高压电缆附件金属的连接方法采用冷增材技术对铝保护和尾管的连接处进行连接密封，且在工艺过程中，利用三种不同配比的喷涂材料分三层结构完成封铅的整体功能，以保证密封材料的机械强度和均匀性，同时，采用冷增材技术还能够避免出现因热场不均匀而造成表面的应力不均匀的情况发生，以提高金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接密封强度和密封效果。此外，增材部分可以起到良好的防腐效果，避免铝保护与尾管的连接处被腐蚀的情况发生。

附图说明

图1是本发明所述连接方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种高压电缆附件金属的连接方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，将铝保护套插接在尾管中，用带材包覆在所述铝保护套与所述尾管的连接处建立基底层；

步骤2，用保护带对不需要做增材连接的电缆表面进行保护；

步骤3，对步骤1获得的基底层的表面进行清洁预处理；

步骤4，对步骤3获得的基底层的表面进行增材处理，完成所述高压电缆附件金属的连接。

步骤4具体包括：

步骤4.1，使用材料粉末A对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有用于密封所述基底层的第一层固态金属层；

步骤4.2，使用材料粉末B对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有用于保证所述铝保护与所述尾管的连接处的通流截面堆积的第二层固态金属层；

步骤4.3，使用材料粉末C对所述基底层的表面进行冷固态增材处理，使所述基底层的表面均匀覆盖有具有防腐效果的第三层固态金属层。

需要说明的是，所述冷固态增材即冷增材技术，冷增材技术是将粉末形态的材料加速到很高的速度，并在撞击基板的瞬间实现动能到塑性变形能量的转变，进而在目标基体表面形成性能基本等同于块材的成型方法；所以，采用冷增材技术可以高速实现高性能的增材制造，复合材料工件以及同质/异质材料的连接等。

冷增材技术由于基体基本没有温度变化，因此不会出现热场不均匀而造成表面的应力不均匀的情况发生，从而有效的提高金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接密封强度和密封效果。

所述带材以及保护带均为塑料材料制成的绑带。

在本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤1中，在将铝保护套插接在尾管前，工作人员可以检查和/或处理铝保护套以及尾管，以保证铝保护套以及尾管接续面平整、无毛刺，从而提高铝保护套以及尾管接续效果。

需要说明的是，若铝保护套以及尾管的接续面不够平整，可以采用打磨的方式将接续面打磨平整。

在本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤1中，所述铝保护套的外侧壁与尾管的内侧壁之间的间距小于或等于5mm，以保证铝保护套与尾管的连接的紧密性。

进一步优选地，步骤3中所述清洁预处理包括机械抛光、打磨、脱脂除油、喷砂、碱洗和酸洗中的至少一种；

也即，可以采用上述方法中的任意一种对基底层的表面进行清洁预处理，也可以将上述的多种清洁预处理方式以组合的方式对基底层的表面进行处理。

在本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤4中，使用材料粉末A对基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m

使用材料粉末B对基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m

使用材料粉末C对基底层的表面进行冷固态增材处理时，喷涂的工作气压力为2.0-3.5Mpa，喷涂流量为35-38m

值得注意的是，上述的材料粉末A、材料粉末B和材料粉末C分别采用不同速度的进行喷涂，完成一定体量的铝层的建立，使得铝保护和尾管的连接处包含有不同的结构层次，从而有效的提高金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接密封强度和密封效果。

在本发明优选但非限制性的实施方式中，所述材料粉末A包括0-0.5%的铜、0-1%的锰、0.5-5%的镁、0.2-0.5%的锌、0.04-0.35%的铬、0.1-0.7%的钛、0.3-0.6%的硅、0-0.6%的铁以及余量的铝；

所述粉末B包括0-0.2%的铜、0.3-0.6%的锰、3.2-3.8%的镁、0.2%的锌、0.1-0.2%的钛、0.4-0.6%的硅、0-0.6%的铁以及余量的铝；

所述粉末C包括0-0.3%的铜、1.0-1.5%的锰、0.2-0.6%的镁、0.25%的锌、0.1的铬Cr、0.1的钛、0.6的硅、0.7的铁以及余量的铝。

上述的材料粉末A、材料粉末B和材料粉末C分别采用不同材料配比进行喷涂，使接续处的密封材料分成较为明显的三层结构，三层结构分别对铝保护和尾管的连接处起到基底层密封处理、通流截面堆积以及阻止氧化以及腐蚀的效果，以进一步提高金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接密封强度和密封效果。

需要说明的是，上述的余量的铝指的是，铝的组分与其他材料的组分之和为100%，可以根据材料粉末A、材料粉末B和材料粉末C中的其他材料的组分确定铝的组分。

使用材料粉末B对所述基底层的表面进行冷固态增材处理时，至其表面均匀覆盖有第二层固态金属层，完成通流截面堆积，使其达到一定的通流截面，整体接续电阻达到10微欧以下，并实现层间结合强度80Mpa, 抗拉强度大于85Mpa的机械性能；

使用材料粉末C对所述基底层的表面进行冷固态增材处理时，至其表面均匀覆盖有第三层固态金属层进行表面防腐蚀处理，材料致密度达到99.5%，确保表面存在致密的沉积层，阻止表面氧化以及腐蚀。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，该高压电缆附件金属的连接方法采用冷增材技术对铝保护和尾管的连接处进行连接密封，且在工艺过程中，利用三种不同配比的喷涂材料分三层结构完成封铅的整体功能，以保证密封材料的机械强度和均匀性，同时，采用冷增材技术还能够避免出现因热场不均匀而造成表面的应力不均匀的情况发生，以提高金属铅护套或铝护套电缆的各种终端头和/或中间连接密封强度和密封效果。此外，增材部分可以起到良好的防腐效果，避免铝保护与尾管的连接处被腐蚀的情况发生。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。