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电缆生产工艺大全之:交联
发布时间:2019-08-19
 

电缆生产工艺大全之:交联。




一、 交联电缆用的原材料和半成品


1. 导体

交联电缆的导体绝大多数为圆形铜、铝绞线。也有实芯导体,1kV以下可采用扇形导体。


圆单线质量要求:表面光滑、无油污、无变黑、无碰伤、无划伤等。


交联电缆导体必须采用紧压线芯。这是为避免在交联管道中的高温、高压下将屏蔽料和绝缘料压入绞线间隙而造成废品;同时还可以阻止水分沿导体方向渗入,从而防止水树枝的产生与发展。可见,紧压工艺是保证电缆运行可靠性的一项关键措施。


2. 绝缘料

交联电缆用的绝缘料是:交联聚乙烯。


交联聚乙烯的大致组成为:聚乙烯:抗氧剂:交联剂=100:0.3~0.5:1.5~2.5。


为保证绝缘料的清洁(生产的产品合格),包装物必须保证完整无损,凡有包装损坏的绝缘料不得使用。


35kV及以上的交联电缆,要求使用超净料。


3. 内半导电料

内屏蔽料用于交联电缆的导体屏蔽,长期工作温度为90℃,20℃时体积电阻系数不大于1×103(Ω·cm)。


内屏蔽料有交联型和非交联型两种,交联型可避免过载或短路时内屏蔽料变形或向导体间隙流动,非交联型材料加工和挤出都十分方便。


4. 外半导电料

外屏蔽料用于绝缘屏蔽,耐温等级与绝缘料相一致。


外屏蔽料分为易剥离型(剥离强度为8~20牛顿/10毫米)、可剥离型(剥离强度为20~40牛顿/10毫米)和不可剥离型三种。26/35kV及以下的交联电缆,为施工方便而要求采用易剥离型或可剥离型外屏蔽料,26/35kV以上的交联电缆,应采用不可剥离型外屏蔽料。


5. 护套料

交联电缆的外护套一般应采用耐温90℃的聚氯乙烯电缆护套料,与电缆的工作温度相一致。


6. 屏蔽铜带

额定电压大于0.6/1kV的电缆应有金属屏蔽层。金属屏蔽层一般采用铜带(多见)或铜丝(少见)。金属屏蔽层除了可保证绝缘屏蔽为地电位(中性点)外,还可使接地故障电流通过。


7. 铠装钢带/钢丝

交联电缆的铠装层一般采用钢带或钢丝。钢带铠装层可承受径向压力,钢丝铠装层可承受轴向拉力。


交联电缆的铠装钢带有涂漆钢带和镀锌钢带两种。


8. 内衬层

内衬层主要起成缆时的扎紧作用。其材料要求为不易吸湿且与绝缘层具有相匹配的耐温等级。可采用聚氯乙烯带、聚酯带、无纺布带等。


9. 隔离套

隔离层是为了防止金属屏蔽层(铜)和外面的铠装层(钢)形成原电池而加速腐蚀。因此,铠装交联电缆的隔离层必须是不透湿的挤包隔离护套。一般采用与护套相同的聚氯乙烯护套料。


10. 填充

填充是为了使电缆成缆后圆整。其材料要求为不易吸湿且与绝缘层具有相匹配的耐温等级。A级阻燃电缆采用石棉绳,其它电缆采用普通填充绳。


二、 交联机组(简介)

1. 收放线

为保证生产的连续性,最好采用双收、双放,当然储线器(一般可储100米以上)是必不可少的。收放线多采用龙门式的,也有采用地轴式的。


2. 上牵引

上牵引要求摩擦力大、牵引稳定、转速均匀、不“打滑”,以确保悬垂度控制的稳定。


国内大多采用单牵引轮,直径在1500mm以上,调速范围在1.2~20米/分,有的为了增加摩擦力而在牵引轮外附加皮带压紧导线。


3. 挤出机

挤出机由机筒、螺杆、机头、传动部分组成。


机筒采用硬质合金制造,材料硬度要求达到洛氏75~76,机筒加热以油加热为好——温控比电加热稳定,但加热系统复杂,热量损失较多。


螺杆采用不锈钢或氮化钢制造,硬度略低于机筒硬度,一般为洛氏65左右。


机身和螺杆应具有强制冷却能力,机身可风冷,螺杆可水冷。


由于挤出粘度较大(尤其外屏蔽料),所以挤出负荷较大,最好采用压力表监视挤出压力。


⑴ 内屏蔽挤出机

由于内屏蔽的结构用量小,一般采用Φ65机。


内屏蔽料中的填料成分比较多,挤出过程中的摩擦热较大,因此螺杆不宜过长,一般长径比选20∶1,压缩比选3∶1,转速范围在10~60转/分左右。


另外,最好配套安装自动加料和预先干燥装置。


⑵ 绝缘挤出机

由于绝缘层的结构用量较大,普遍采用Φ150机。


螺杆长径比一般为25∶1,压缩比为2.5∶1~3∶1,转速范围在9~45转/分左右,出胶量应达到200公斤/小时以上。


另外,最好配套安装自动加料和预先干燥装置。


⑶ 外屏蔽挤出机

外屏蔽的结构用量比内屏蔽略大,一般采用Φ90机。


一般长径比选20∶1,压缩比选3∶1,转速范围在14~41转/分左右。


⑷ 机头

1+1+1机头:太落后已被淘汰。1+2机头:现在比较多见。0+3机头:较少,先进。


采用1+2机头或0+3机头,使层间接触紧密,消除了气隙,避免了层间污染,从而提高了电缆的电性能。


4. 交联管

由于交联管承受高温、高压(力),应选用无缝钢管,最好是不锈钢管,管径为200~300mm。


交联管可分为悬链式和垂直式两种。长度分别约为120米和100米,垂直式的偏正芯容易控制,但费用较高。


交联管的加热多为变压器加热(干法),以交联管壁作为变压器的二次回路,其热效率很好。


5. 下牵引

为了确保牵引稳定运行,下牵引最好采用两个牵引。第一个为牵引轮,第二个为履带式牵引。


6. 水气与电气控制部分

水、气控制可分为自动和手动,一般安装在机头附近,由机长负责指挥调控。

电气控制部分分为集中控制(总控台)和分散控制(各控制屏)。


7. 仪表操作维护规程

随设备不同而差异较大——略


三、 交联工艺

1. 交联基本原理

为了使聚乙烯提高??