市场对电线电缆产品提出了高质量和低价格的要求。这就需要对现有常规产品进行研究,充分发掘潜能,以创造更大的技术经济效益。目前交联聚乙烯绝缘电力电缆(以下简称交联电缆)的导体多用圆形紧压绞合导体,该结构的导体在绝缘挤出和多芯成缆时的工艺控制和操作都较简单,但圆形的绝缘线芯在成缆时都要用填充材料填充空隙,以保证成缆后成品电缆外观的圆整度。这在增加电缆辅助材料的同时,也增加了电缆的外径,无形中又增加了后道工序的材料用量,增加了电缆的制造成本。在新的电缆国家标准中由于取消了原规定的交联聚乙烯绝缘电力电缆导体为圆形紧压的限制,考虑到上述额外的材料用量,如果把导体改作扇形,使扇形的绝缘线芯成缆后正好形成圆形,这不但可以大大减少缆芯的成缆填充材料,同时降低了成缆外径,使后道工序的材料用量也可减少,从而降低电缆的制造成本。
技术关键:根据上述情况,设计了相应的电缆结构。关键问题是由于扇形导体外表面的曲率半径小于同截面的圆形导体,造成相邻绝缘层的局部电场强度较高,要较好地解决这问题,必须对扇形导体截面进行优化设计。交联电缆的半导电屏蔽层和绝缘层挤制为三层共挤,采用常规圆形紧压导体三层共挤时其偏心度就不易控制,更何况对扇形导体的三层共挤,其工艺难度可想而知。我们经过多次摸索反复试制,较终设计出一套三层共挤模具,从而基本解决了扇形导体的绝缘挤出的工艺难点。
工艺工装的设计和试验因为扇形导体在塑力缆的绝缘挤制时通常为单层挤出,一般可直接采用圆形挤管式模具。而CCV机组的绝缘挤出为三层共挤,胶料流动状态比较复杂。为获得良好的绝缘形状,必须采用合适的模具。我厂先后采用了以下四种试验方案。
模芯模套全部采用扇形,挤压式实际挤制后发现,虽然线芯和模口均为扇形,但挤出的绝缘层厚度较不均匀,扇形两翼处的绝缘厚度较小,在扇形面处的绝缘层厚度较大,结果是绝缘线芯外观呈扇形不大明显,而接近于圆形。分析原因认为,挤压式模具使熔融的胶料在流道中存在压力,而由于模口处的扇形使得出口处压力不均,导致在截面上出胶量存在较大差异,从而造成扇形形状不明显而成为圆形。
在光缆中使用的金属塑料复合带主要材料是电镀铬钢带、电缆用铝带、乙烯丙烯酸共聚物等。金属塑料复合带的各项性能与它所采用的原材料性能密切相关。从试验结果来看,金属基带的品质决定了复合带的机械性能、抗腐蚀性能的品质,同时金属基带、共聚物的品质直接关系到复合带的粘结性能的品质。对光缆质量有着严格要求的用户,需要对原材料性能进行控制,以确保光缆的品质。
钢塑复合带的基带应采用镀铬钢带(TinFreeSteel)简称TFS,镀铬钢带的特点是:由于钢带表面镀有一层铬,铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈,耐腐蚀性能非常好。由于金属铬在大气中易氧化形成一层较薄的钝化层,所以耐环境性能好,在一般酸性环境中很稳定,在潮湿大气中也很稳定。镀铬钢带附着力强,有资料显示,它对**涂层的附着力比镀锡钢带强3~6倍,因此镀铬钢塑复合带的粘结性能好。镀铬钢带还具有很好的耐高温性能,铬的熔点高达1900℃。
有些厂家为了降低成本,采用镀锡钢带为基带生产钢塑复合带。镀锡钢带(ETS)在干燥洁净的大气中具有良好耐腐蚀性,但是,镀锡层表面的针孔、气泡等是不可避免的,因此在潮湿大气和表面凝露或浸水条件下,容易发生腐蚀,尤其是在酸性或有微量盐份存在的环境中,腐蚀速度相当快。锡镀层耐热性差,熔点仅232℃,因此镀锡钢塑复合带在应用中由于挤护套时的高温,使得剥离强度存在不确定性。
还有的厂家采用无镀层钢带也称为黑铁皮(BlackPlate)或CMQ(CanmakersQualityBlack Plate)制罐级黑铁皮为基带生产钢塑复合带。这种钢带**的缺点是耐腐蚀性特别差,在潮湿大气和表面凝露或浸水条件下,很容易发生腐蚀,在酸性或减性环境中,腐蚀速度非常快,造成钢带穿孔、漏气、进潮,导致通信障碍;这种复合带的钢基带与薄膜之间的附着性差,剥离强度很低,纵包搭接处易出现缝隙而进潮,做成光缆以后,钢基带与护套容易出现分离,构不成综合粘结护层,挡潮性能非常差。由于耐腐蚀性差、与薄膜的粘结性差,所以,用镀锡钢带、黑铁皮做成的钢塑复合带往往不能通过光缆用金属塑料复合带标准所规定的耐腐蚀性试验。
电缆线路由电缆本体和中间接头、户内外终端头等电缆附件组成。从电缆与接头的关系来说,我们把接头称为电缆附件;但从电缆线路来说,接头决不是一个附属的、次要的部件,它与电缆是同等重要的、必不可少的部件。而且由于接头处于电缆线路中的进出口和对接部位,本身就处于较关键的部位,加上接头要在现场安装等等,使接头附件从结构到工艺都比电缆处于不利的地位。也可以说,接头是电缆线路中较薄弱的环节,因此在电缆线路中除去外力破坏这一外因素外,由于接头附件因制造质量不好、材料选用不当或安装工艺不正确而造成的事故率高达百分之六十至八十,这就说明了为什么电缆安装运行工作者会如此重视接头附件的原因。
一旦由于电缆或接头的故障引起停电,将会给工农业生产,国际建设以及人民生活带来重大的损失,有的还会酿成很大的危害,因此,我们本着电力工业安全**的生产方针,对电缆与附件的安装运行较端重视。我们要求电缆专业人员要努力学习科学技术,精益求精;要精心施工,确保安装施工质量,达到长期安全供电的目的。同时电缆附件厂在成绩的基础上,也应继续向生产的技术深度和广度进军。这几年由于电缆附件制造质量差及结构不合理造成的事故是不少的。如前几年我局因户外W>76型结构不合理(长度缩短过多,使线芯分开角度大、三叉。绝缘损伤而发生爆炸事故六起,在预防性试验中击穿12个终端头。另外如户外终端头套因强度不同而多次断碎,钢铝鼻子断裂等等,给使用带来许多困难。这都是急待解决的问题。