本發(fā)明涉及電力電纜,尤其涉及一種絕緣保護(hù)管。
背景技術(shù):
1、保護(hù)管的傳統(tǒng)材料一般為cpvc和pvc,這種保護(hù)管在長期紫外線照射、溫度變化和化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境下,容易出現(xiàn)老化、脆化現(xiàn)象,導(dǎo)致機械強度下降,從而增加了維護(hù)成本和安全風(fēng)險。在居民區(qū)等人口密集地區(qū),電力排管和保護(hù)管的損壞不僅影響居民的日常生活,還可能引發(fā)觸電事故,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。此外,pvc材料的抗沖擊性能較差,一旦受到外力沖擊,容易發(fā)生斷裂,修復(fù)時找到破碎位置十分耗費時間。
2、為解決這些問題,需要提升保護(hù)管管材的耐壓、耐腐蝕、耐磨及絕緣性能,而且在保護(hù)管破損時需要方便維修人員找到破損位置進(jìn)行修復(fù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例,在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊,而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題,提出了本發(fā)明。
3、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案;
4、電力電纜絕緣保護(hù)管結(jié)構(gòu)增強及破損修復(fù)工藝,先預(yù)備保護(hù)管和固定膠。
5、固定膠包括第一組分和第二組分兩種組分;
6、第一組分包括聚二甲基硅氧烷、甲基三乙氧基硅烷、白炭黑和四乙氧基硅烷;
7、第二組分包括催化劑、促進(jìn)劑、增粘劑;
8、在第一組分中加入氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物;
9、第一組分中還摻雜有碎片狀的玻璃纖維網(wǎng),以碎片狀的玻璃纖維網(wǎng)作為填料;
10、玻璃纖維網(wǎng)包括網(wǎng)體和擴(kuò)展玻璃纖維,網(wǎng)體采用經(jīng)線和緯線編織而成,經(jīng)線和緯線均采用玻璃纖維;
11、至少部分經(jīng)線和至少部分緯線的長度均超出網(wǎng)體部分,形成擴(kuò)展玻璃纖維;
12、還預(yù)備有一對固定膠加速固化的輔助固化設(shè)備,輔助固化設(shè)備包括電磁發(fā)射器;
13、包括以下步驟:
14、步驟1、將異性芳綸纖維編織纏繞在保護(hù)管外壁上,形成異性芳綸編織層,將碳纖維編織纏繞在異性芳綸編織層上,形成碳纖維編織層;
15、步驟2、在碳纖維編織層纏繞完成后,將纏繞著異性芳綸編織層和碳纖維編織層的保護(hù)管放入固化爐中進(jìn)行加熱固化,異性芳綸編織層和碳纖維編織層固化完成后,對纏繞著異性芳綸編織層和碳纖維編織層的保護(hù)管進(jìn)行打磨和清潔;
16、步驟3、在碳纖維編織層涂覆第一組分,第一組分涂覆在碳纖維編織層上,第二組分噴灑在第一組分涂層上;
17、步驟4、將固定膠進(jìn)行固化處理,通過電磁發(fā)射器照射固定膠涂覆的地方使氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物激發(fā)熒光,熒光使包含四乙氧基硅烷的固定膠光固化,形成堅固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),固定膠的第一組分和第二組分發(fā)生縮合反應(yīng),在第一組分表面形成可以形成強烈的化學(xué)鍵,使得固定膠表面具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)強度,從而固定膠固化形成復(fù)合的材料結(jié)構(gòu);
18、控制固化溫度為25-45℃,在0.1-0.2mpa下,固化時間為20-30小時;
19、步驟5、將步驟4制好的保護(hù)管應(yīng)用在保護(hù)電力電纜時,添加有氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物的固定膠具有熒光特性,在保護(hù)管表面形成熒光層,保護(hù)管在破損時,熒光層破損出現(xiàn)暗斑,通過暗斑對破損位置定位;
20、步驟6、在步驟5的熒光層的暗斑處重新涂覆固定膠的第一組分,并將第二組分噴灑在第一組分涂層上,重新涂覆的固定膠在天然的日光、溫度和氣壓下固化。
21、上述設(shè)計,步驟1中保護(hù)管具有異性芳綸編織層和碳纖維編織層的結(jié)構(gòu)層。芳綸是一種高性能纖維,具有極高的強度和耐熱性,而碳纖維則以其優(yōu)異的力學(xué)性能和輕質(zhì)特點著稱。保護(hù)管具備異性芳綸編織層和碳纖維編織層的結(jié)構(gòu)層,保護(hù)管不僅具備了優(yōu)異的機械性能,還具有良好的絕緣性和耐腐蝕性,異性芳綸編織層和碳纖維編織層還能有效阻擋太陽光線,延長cpvc或pvc材料的保護(hù)管的使用壽命。由于異性芳綸編織層和碳纖維編織層的保護(hù)管高強度和抗沖擊性能,保護(hù)管在運輸和安裝過程中不易損壞,減少了施工過程中的損耗。在保證纖維網(wǎng)的數(shù)量適中的情況下,保證擴(kuò)展玻璃纖維相互間盡量多的交錯,形成一立體形態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高整體的強度。
22、步驟3、步驟4中碳纖維編織層的表面涂敷了一層固定膠,固定膠不僅可以將碳纖維編織層、異性芳綸編織層與保護(hù)管外表面粘接為一體。
23、在第一組分中加入氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物,四乙氧基硅烷是一種交聯(lián)劑又稱作架橋劑,使固定膠具有光固化的效果。第一組分在氧化銪通過電磁發(fā)射器產(chǎn)生的電磁射線激發(fā)熒光時,在熒光照射下發(fā)生交聯(lián),形成堅固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物也可以提高固定膠的機械強度和韌性,使其更加耐用。
24、通過縮合反應(yīng)(縮合反應(yīng)是兩個或兩個以上有機分子相互作用后以共價鍵結(jié)合成一個大分子,并常伴有失去小分子如水、氯化氫、醇等的反應(yīng))可以形成強烈的化學(xué)鍵,使得固定膠在連接材料時具有優(yōu)異的附著力和結(jié)構(gòu)強度。四乙氧基硅烷是一種交聯(lián)劑又稱作架橋劑,可以通過水解和縮合反應(yīng)形成硅氧聚合物,這些聚合物在電磁射線照射下可以發(fā)生交聯(lián),形成堅固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使固定膠具有光固化的效果。白炭黑具有良好的增稠效果,能夠提高固定膠的粘度,添加白炭黑可以增強固定膠的機械強度,提高粘接的牢固度,尤其是當(dāng)固定膠固化后,白炭黑作為填充材料可以提供額外的支撐。
25、縮合反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式:
26、(ch3)3si-o-si(ch3)3?+?h2o?→?(ch3)3si-oh?+?(ch3)3sioh;
27、(ch3)3si-oh?+?ch3si(och2ch3)3?→?(ch3)3si-o-si(ch3)(och2ch3)3。
28、第一組分涂層表面與第二組分發(fā)生縮合反應(yīng),形成包覆層,這種結(jié)合了光固化和化學(xué)縮合的固定膠,內(nèi)部具有支持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),固定膠表面具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)強度耐磨性能和整體性好,能夠提高固化的固定膠的結(jié)構(gòu)強度和耐用性。從而進(jìn)一步提升保護(hù)管的保護(hù)強度。
29、控制固化溫度為25-45℃,在0.1-0.2mpa下,固化時間為20-30小時,保證固定膠完全固化且固化的結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定,提高固定膠固化成的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;
30、步驟5、步驟6,保護(hù)管使用過程中如果出現(xiàn)破損,通過氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物吸收日光產(chǎn)生的熒光層,可以通過熒光層上的暗斑快速找到破損位置,且重新涂覆的固定膠,重新涂覆的固定膠在天然的日光、溫度和氣壓下固化??梢院唵慰焖龠M(jìn)行涂覆修復(fù)。
31、玻璃纖維網(wǎng)保留有擴(kuò)展玻璃纖維,擴(kuò)展玻璃纖維的有益效果在于,在保證纖維網(wǎng)的數(shù)量適中的情況下,保證擴(kuò)展玻璃纖維相互間盡量多的交錯,形成一立體形態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高整體的強度和用固定膠維修破損處的保護(hù)管的結(jié)構(gòu)強度。
32、進(jìn)一步,所述玻璃纖維網(wǎng)的玻璃纖維的直徑在5.5-9.5μm;網(wǎng)體的面積在0.45-1.95mm2,網(wǎng)孔面積在0.01-0.18mm2;擴(kuò)展玻璃纖維的長度在0.45-2.05mm;以體積張數(shù)計,每單位立方厘米內(nèi)有3-6張玻璃纖維網(wǎng);而且6-9μm的玻璃纖維編織的網(wǎng)具有很好的柔軟性,還有一定的韌性。網(wǎng)體的面積在0.5-2mm2,形成的碎片狀的玻璃纖維網(wǎng)作為填料摻雜進(jìn)高分子防潮封堵灌膠中后不容易扭結(jié)成團(tuán)。網(wǎng)孔面積在0.01-0.19mm2,允許聚二甲基硅氧烷透過網(wǎng)孔,并且和玻璃纖維網(wǎng)結(jié)合的力度更強;擴(kuò)展玻璃纖維的長度在0.45-2.05mm,每單位立方厘米內(nèi)有3-6張玻璃纖維網(wǎng),保證擴(kuò)展玻璃纖維相互間盡量多的交錯,形成一立體形態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高固定膠固化后的結(jié)構(gòu)強度。
33、優(yōu)選,作為經(jīng)線、緯線中的其中一種的玻璃纖維在拉絲時,利用熔融狀態(tài),通過空氣中飄浮有四氧化三鐵粉末粉塵的空間,粘合上四氧化三鐵粉末,四氧化三鐵粉末的粒度在0.45-0.25μm;作為經(jīng)線、緯線中的另一種的玻璃纖維在拉絲時,利用熔融狀態(tài),通過空氣中飄浮有四氧化三鐵粉末粉塵的空間,黏合上石墨粉末,石墨粉的顆粒在5-9μm。使固定膠可以通過電磁加熱設(shè)備加熱,并且能夠承受較高溫度的電磁感應(yīng)加熱。
34、進(jìn)一步,輔助固化設(shè)備包括一個電磁鐵,一個振蕩電路連接到電磁鐵產(chǎn)生周期性方向變化的磁場,電磁鐵接近所述固定膠,玻璃纖維上的四氧化三鐵粉末在交變的磁場中可以產(chǎn)生振動排出固定膠中的空氣,振動的同時也促進(jìn)玻璃纖維與固定膠的貼合緊密度,使混合著氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物的固定膠形成導(dǎo)電性流體,同時固化的固定膠中石墨內(nèi)部的電子不如液體狀態(tài)時活躍,因此失去了導(dǎo)電能力,表現(xiàn)出較高的電阻率,固化的固定膠石墨中的導(dǎo)電途徑也因為缺乏足夠的電子濃度和流動性而被封閉。
35、進(jìn)一步,輔助固化設(shè)備還包括電磁加熱裝置,電磁加熱裝置產(chǎn)生交變的磁場,所述固定膠通過所述電磁加熱裝置加熱固化。
36、電磁加熱裝置產(chǎn)生交變的磁場,玻璃纖維黏合有軟磁粉末,軟磁粉末具有軟磁性能,可以將磁場導(dǎo)入流體膠深處,形成相對均勻的磁場分布在流體膠中,利用電磁加熱器產(chǎn)生的磁場使導(dǎo)電性流體產(chǎn)生渦旋電流發(fā)熱,進(jìn)而使具有導(dǎo)電性能的流體膠相對均勻的加熱。
37、優(yōu)選,第一組分中以重量百分比計,聚二甲基硅氧烷19%-31%、甲基三乙氧基硅烷19%-31%、白炭黑8%-9.5%和四乙氧基硅烷5%-6%,氧化石墨烯-氧化銪復(fù)合物1%-2%。
38、進(jìn)一步的,第二組分中以重量百分比計,催化劑1%-2%、促進(jìn)劑8%-9%、增粘劑6%-7%;催化劑包括二丁基二月桂酸錫;促進(jìn)劑包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;增粘劑包括n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
39、縮合反應(yīng)的速率可以通過第二組分進(jìn)行調(diào)節(jié),使得生產(chǎn)過程更加靈活,催化劑采用二丁基二月桂酸錫和促進(jìn)劑采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷能夠加速化學(xué)反應(yīng)速率的物質(zhì),而自身在反應(yīng)中不被消耗,增粘劑采用n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷能夠幫助固定膠定型。