[发明专利]一种电缆附件应力锥及非线性复合材料的制备方法

说明书

本申请提供了一种电缆附件应力锥及非线性复合材料的制备方法，所述非线性符合材料用于制备所述电缆附件应力锥，通过将不同填料含量的非线性无机填料，即乙丙橡胶/碳化硅/过氧化二异丙苯复合材料制成绕包带材，带材的内部电导率非线性参数不同，利用梯度分布抑制电导损耗，且能够保证电应力的有效调控，本申请中提供的方法解决了传统电缆附件采用非线性电阻材料在谐波较重的场合，出现发热，且在外部出现过电压的时候，容易出现电击穿现象的问题。

技术领域

本申请涉及中高压电缆线路技术领域，尤其涉及一种电缆附件应力锥及非线性复合材料的制备方法。

背景技术

为了便于制造和安装运输，中高压电缆线路往往基于多段电缆本体经过现场安装而成，即中高压电缆线路包括电缆本体和电缆附件两部分。其中，电缆附件主要包括电缆中间接头和电缆终端。在连通金属导体后，电缆附件通常采用多层固体介质恢复电缆本体绝缘结构，这导致容易出现界面缺陷，同时也是电缆运行过程中的薄弱环节。

近年来，由于电缆附件引发的停电事故经常发生，引起了电力行业乃至社会的高度关注。为了解决电缆附件绝缘薄弱点容易发生局部放电，进而导致绝缘故障的问题，电缆附件内部设置了特殊的电场应力控制结构，来限制集中的电场应力。

目前电缆终端的电场应力控制方法为采用非线性电阻材料，如SiC或者ZnO等压敏填料，基于复合材料的电导率非线性变化，通过增加电流可使电场能量被限制在一定范围内。非线性电阻材料具有对不同的电压有不同电阻值的特性。当电压比较低的时候，会出现较大的电阻性能；当电压很高的时候，会呈现出较小的电阻性能。

采用非线性电阻材料，能够生产出较短的应力控制管，从而解决电缆采用高介电常数应力控制管，终端无法适用于一些空间较小的场合的问题。然而，尽管这种非线性应力控制管结构紧凑，但在谐波较重的场合，会出现发热问题，且在外部出现过电压的时候，容易出现电击穿现象。

发明内容

本申请提供了一种电缆附件应力锥及非线性复合材料的制备方法，以解决传统电缆附件采用非线性电阻材料在谐波较重的场合，出现发热，且在外部出现过电压的时候，容易出现电击穿现象的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种电缆附件应力锥的制备方法，包括以下步骤：

制备包含乙丙橡胶/碳化硅/过氧化二异丙苯的非线性复合材料，所述乙丙橡胶为T77型乙丙橡胶；

使用制膜设备将混合完成后的乙丙橡胶/碳化硅/过氧化二异丙苯非线性复合材料进行制膜，通过调整碳化硅的质量份数，制备出不同非线性电导率的乙丙橡胶/碳化硅/过氧化二异丙苯混合膜；

采用硫化设备分别在不同时间内对所述混合膜进行硫化，得到不同预硫化程度的聚合物复合膜；

使用绕包装置将不同预硫化程度的聚合物复合膜绕包在电缆端部裸露出的主绝缘上，得到绕包完成后的电缆附件；

将绕包完成后的电缆附件压制成形，得到非线性介电参数梯度分布的电缆附件应力锥。

可选的，所述制膜设备包括但不限于狭缝挤出机、挤出吹塑机或双辊压延机。

可选的，使用制膜设备将混合完成后的乙丙橡胶/碳化硅/过氧化二异丙苯非线性复合材料进行制膜，制备得到的薄膜厚度数值范围为0.2mm-0.3mm；

所述硫化条件为150℃，70kN，所述硫化时间分别为20min，30min，40min和50min。

可选的，当两段电缆连接时，剖开电缆外护套及外屏蔽层后，使用绕包装置将聚合物薄膜绕包在电缆端部裸露出的主绝缘上。

可选的，所述将绕包完成后的电缆压制成形，得到非线性介电参数梯度分布的电缆应力锥，包括：