電線電纜基礎知識之電線電纜生產工藝

來源：      時間：2023.03.22

一、電線電纜出產工藝流程

工藝與設備對所出產的產品質量、資料使用率、出產速度均起著決議性的效果。先進的專用線纜設備與最優化的工藝條件是制作一流線纜產品的前提條件。

大型電線電纜制作設備有上千臺,從工藝類型來剖析拉、絞、擠、編等工藝制作辦法。

所謂的工藝流程是指一處產品從頭至尾要經過幾個加工進程以其先后程序,在線纜出產中,工藝設備按工藝流程合理安置能夠使半制品活動合理(旅程短,沒有或減少逆向活動)。

線纜出產工藝流程一般包含以下幾個加工部分:

導線的加工工藝,絕緣加工工藝、成纜工藝、護層加工工藝等不同類型、不同用處的電線電纜有不同的工藝流程,如絕緣電線(BV)的工藝流程:導體加工。(檢)塑料絕緣擠出(印學檢)包裝(檢)入庫再如中壓電力電纜的工藝流程：導體加工(檢)內屏蔽層加工+擠包絕緣層+外屏蔽層加工(檢)成纜(檢)內襯層和內護層加工(檢)裝鎧(檢)保護層加工(檢)包裝(檢)入庫。

熔煉的意圖首要是改動資料進行軋制加工和改動資料的組織結構成分,以保證產品對資料的功能要求。銅桿出產廣遍及選用上引法和連鑄連軋法鋁桿廠遍及選用連鑄連軋工藝辦法加料+熔化+保溫+鑄造+軋制+繞桿。

二、導體桿材和拉線

對金屬桿材施加拉力,使之通過模孔,以獲得模孔尺度形狀相同的制品的塑性加工辦法標拉線或線材拉制。

1. 裸電線與操控圓銅線的要害

（1）凡互換呈現模及互換規范,應仔細地測量線徑和觀看線材外表質量；

（2）成盤線要排線規整,張力均勻,排險開檔是否恰當；

（3）潤滑液含油脂量應契合規則要求；

（4）成盤銅線中心斷頭的處理要求,對能夠焊接的,必定要求平坦；

（5）每盤線的裝盤量,其盤邊間隔應按規則要求；

（6）常常查看線徑,即時換模。

2 .拉制圓鋁線的要害

（1）鋁桿外表不允許有水分；

（2）拉制鋁線要有專用鋁線模；

（3）拉制鋁線的潤滑劑為專用的；

（4）鋁線外表不該有油污；

（5）拉線配模應接配模工藝卡進行。

3 .拉線模的品種

（1）鎢模；

（2）聚晶模；

（3）鉆石模。

4 .拉線的配模原則與辦法

（1）選用最少的拉伸道次,每道拉伸充分使用金屬的塑性；

（2）到達最少的斷線次數,進步拉伸徹底系數；

（3）得到準確的需求尺度,使金屬完結塑性變形；

（4）得到所需的機械及電氣功能。

5 .拉伸設備

首要分為滑動式拉絲機或非滑動式拉絲機。

拉絲機的發展趨勢是高速度、高功率、接連化和多頭化。

接連化是指拉線同退火、鍍錫擠塑:漆包等工藝完成接連化出產。多頭化是指多根進線,接著進行絞制。

6. 線材的退火

在金屬資料拉伸進程中,資料產生了變形,其本質是金屬的金相結構變緊,因而造成加工硬化,不利于進一步加工,電阻也改動需求將金屬資料在必定溫度下加熱,使金屬的金相結構在必定溫度下重新擺放,成為再結晶。

現在常用的為接連退火和電爐退火。

接連退火應注意:

（1）線材的張力恰當；

（2）線材的觸摸輪允許上下顫動；

（3）退火電壓和電流應穩定。

三、導線的絞合和束合

1 .概述

電線導線通電后,因有電阻而發熱,溫度升高,會影響導體、絕緣層和護層資料的運用壽命。所以當輸送大容量的電能時,應增大導體截面積,但大截面的單根導線不易曲折,給出產、運送、設備、敷設和運用帶來困難。一起,因為截而大、渦流損耗大,導線引起的電能損耗大影響輸電效果,因而,將銅、鋁桿拉細、再由多根線絞合起來,絞制成的大截面導線又是必定的。

絞合與束合的區別

束合是將多根單線以同方向、同節距不分層的扭絞在一起的方法,其制品成為束線,其特點各單線在制品中的相對位置不是固定和有序的。

絞合的導線不只增加了線纜的柔軟性,還能進步導體的強度和可靠性。

復絞與正規絞合辦法類似,它是以股線代替正規絞合中的單線,股線能夠是絞線, 也可是束合線。復絞的方向能夠與股線的絞合方向相同,也能夠相反正規絞合線: 最常用的正規絞合是中心為一根單線的同心層的絞合。

扇形線芯是在同心層絞的基礎上,同具有必定孔型的壓輥或模具緊壓制成的。扇形線可大大減少電纜的直徑。

2 .絞線工藝

絞線工藝參數:絞合節距、絞合系數、絞合方向、絞合規則等。

（1）絞合節距是指單線沿絞線軸線旋轉一周所行進的間隔,節距(h)與絞線外徑(D) 之比稱為節距比(m) 節距比的巨細同絞線的質量和絞線進程有很重要的聯系。在一般情況下,節距比較小曲折功能較好,絞合密實。可是,單線的實踐長度和絞線的分量也隨之增加,出產功率低,一起下降了絞線的導電率。節距比過小,絞線中單個單線會產生部分拱起,破壞絞線的圓整性和穩定性。節徑比不小于10,過大簡單松懈。

（2）絞入系數打開長度(L)與節距(h)之比,絞入系數越大標明單線實踐長度與節距差值越大。

（3）絞合方向分為右向(Z 向)和左向(s 向)

（4）在產品規范中不但規則了絞線的層間絞向,相反,并且規則最外層的絞向:鋼芯鋁絞線最外層絞向為右向,而橡皮塑料線纜線芯外層絞向為左向,替換為了是產品統一,便于連接,避免松懈。

絞線設備:首要分為籠式絞線機、盤式絞線機、叉式絞線機、管式絞線機也可分為退扭絞線機、無退扭式絞線機

絞線機組成:絞線部分、放線部分、長度計米器、電氣、液壓、分線板、壓模、預扭、自動泊車。

3 .束線

制作絞線或絞合線芯,除選用絞合工藝外,還有一些產品首要是小規范的軟線芯和復絞線的股線常選用束合工藝。束線的截面是無規則擺放,故不嚴密、易變形、不圓整。束線機的主體是收線部分,這一點與絞線機不同,所以束線機的類型以收線部分的不同方法來命名。

一般出產設備有250、315、400、500、630、1000型及更大型的束線機。

四、塑料絕緣

1. 簡介

電線電纜廣泛選用樹脂作為絕緣及護層資料。合成樹脂是塑料的根本成份,在樹脂添加配合劑,在必定條件下能夠塑性成形的資料稱為塑料。

2 .擠塑設備

擠塑機是擠塑出產線的主體,作業原理是:使用特定形狀的螺桿在加熱的機筒內旋轉,將由料斗中送來的塑料向前揉捏,使塑料均勻地塑化(即熔融),通過機頭和不同形狀的模具,使塑料揉捏成接連的各種形狀的塑料。

擠塑機是揉捏機中要害部料之一,它不只起到輸運料的效果,一起關于塑料的揉捏塑化和成型的難易起著極其重要的效果。

螺桿的作業部份分為三部份:加料段塑化段和均化段。

螺桿分為三種:等距不等深螺桿,等深不等距螺桿,不等深不等距螺桿。

擠塑機的機頭分為三品種型:直角機頭直線機頭斜角機頭一般選用斜角機頭擠塑工藝包含溫度、螺桿轉速、牽引線速、制品冷卻等方面的操控。

溫度是擠塑工藝中的最重要的工藝參數。

3 .模具的挑選

（1）模芯孔徑的挑選原則上要比線芯稍大些,若孔徑過大,偏芯難調,過小易產生竹書；

（2）對模間隔的挑選,即模芯與模套之間的間隔。對模間隔遠時,擠出的壓力大,擠出的外表光滑且嚴密,但太遠,因為側面壓力大,簡單使線忘刮傷,并呈現倒膠及偏芯現象。對模間隔太近時,將會擠包的不緊。

冷卻包含螺桿的冷卻和制品的冷卻。

4 .廢品的品種

焦燒、塑化不良、疙瘩線、徑粗細不均、合膠縫欠好、塑料層正負超差氣孔、氣泡脫節等。

五、交聯聚乙烯電纜的制作

1 .概述

資料資源豐富,交聯聚乙烯具有優良的電氣特性,杰出的熱過載特性以及設備修理便利,廣泛運用于35kV、66kV、110kV 等場合,還開始運用手 220kV線路。

2 .交聯辦法的分類

高能載體物理交聯(首要運用于特殊場合電纜如環保型電線、耐高溫環保電纜)、化學交聯(CDCC) (運用常規的6kv及以上電纜的交聯)、硅烷交聯(運用于1kv及以下電纜的交聯)干法交聯出產線。

即惰性氣體保護熱輻射交聯,和飽滿蒸汽比,此法交聯的電纜在交聯進程中不與水或水蒸氣相觸摸,最大限度地操控了吸水量和微孔尺度,約束了水樹的生成, 進步了產品的壽命,其次決議出產速度的交聯溫度與氣體壓力無關,故可根據工藝要求設計交聯管的溫度,以取得或許高的生速度。加壓氣體是為保證產品的致密性而采納的,亦能傳導熱能，進步加熱速度，并能避免制品外表氧化。

全于式工藝,即復氣加壓傳熱,氮氣冷卻,徹底避免了出產進程中產品吸收水分的或許性。

CDCC 出產線其管道呈懸鏈線狀況,首要因為電纜的自重所需求,因為高壓電纜的絕緣厚度較厚,為了不致受重力影響而產生大的偏芯通常將上端懸鏈線傾角增大, 有的廣家干脆做成豎式出產線,但造價昂費。

3 .干式交聯出產工藝

擠出成型交聯冷卻定型。

（1）擠出成型: XLPE 的擠出與 PE PVC 根本相同。

（2）因為 XLPE 中混有 DCP 過氧化物交聯劑,它與 PE PVC 擠出又有所不同。

A 選用帶有干燥器的氣流輸送料斗,以保證資料有較低的含水量和必定的清潔度。

B 為了增強塑化才干;螺桿設計的較長,其長徑比為20-25。

C 擠出機選用三層一起擠出。

D 擠出溫度應在交聯劑分化溫度以下,以防交聯劑的分化。

E 擠出模具一般選用揉捏式模具。

4. 交聯度

交聯度是產品功能的要害目標,影響交聯的要素有資料的活性,交聯溫度和交聯時刻。

5 .交聯的溫度

應在交聯劑的塑化溫度至分化溫度之間。

在交聯進程中，對產品施加必定壓力是徹底必要的。因為交聯進程中，制品資料中的水分，低分子揮發物都會以氣體方法在絕緣層中呈現。如無外界壓力的抑制效果，氣體聚集就會形成氣泡或夾層。輕者會下降產品的物理機械功能，重者會造成廢品。

6. 冷卻

冷卻由交聯管出來的電纜需冷卻才干卷繞到收線盤上。

冷卻的意圖是固化和定型。但要使絕緣都冷卻到室溫溫度又會嚴峻影響到出產速度,一般都冷卻到允許的最高溫度這個溫度稱為冷卻度。冷卻介質能夠是水,也能夠是惰性氣體。惰性氣體冷卻可避免絕緣吸收水分。

六、橡皮絕緣

1. 原資料的預備

原資料的預備一股需經過溫膠、切膠,原資料的稱量是預備的一個至關重要的工序。

2 .塑煉

橡膠在常溫下具有較高的彈性,不便于加工,因而要改動它的高彈性,使它具有必定的可塑性,將橡膠由高彈性狀況轉變為可塑性狀況的工藝進程稱為塑煉。

影響塑煉的要素：輥距、溫度、塑煉時刻、速比和轉數天然橡膠有必要進行塑煉,合成橡膠可不進行塑煉。

3 .擠橡工藝及設備

擠像是用擠橡機在導體上擠包絕緣層或許在成纜后的線芯上擠包橡套層的工藝辦法。

4. 擠橡工藝流程

溫膠、模具的挑選和調整、擠橡溫度的操控冷喂料擠出工藝用來擠包絕緣橡皮或護套橡皮的設備成為擠橡機主分為 30.45、60.90、120、150、200、250 等八種。

擠橡機由主機、牽引設備、收線設備、計米器、冷卻設備及傳動系統等組成。

5. 首要技術參數

螺桿、外徑、螺桿長徑比、螺桿轉速規模、每小時出膠量,主電機型號功率及設備中心高和外形尺度。

6. 硫化工藝

在加熱條件下,膠料中生膠與硫化劑產生化學反應,使橡膠由線形結構的大分子交聯成為立體網狀結構的大分子,導致膠料的物理機械功能及其他功能有顯著改進,該進程稱為硫化。

整個硫化進程分為四個階段:硫化誘導階段(焦燒)、預硫化階段(欠硫)、正硫化階段(正硫)、過碗化階段(過)。焦燒時刻是指橡料開始變硬,門氏粘度增大,從此不能進行熱塑性活動的時刻,焦燒時刻到正硫化之間的階段稱欠硫,欠硫嚴峻影響老化功能,關于電線電纜用橡皮要嚴格操控欠硫現象:正硫是指硫化交聯度到達工藝要求,物理機械功能契合運用要求的硫化時刻,正硫化時刻稱為硫化平坦區,硫化平坦性是糾正硫化區內有寬闊的平坦硫化曲線:過硫是標明硫化交聯溫度過高,這時抗張強度和定伸雅度幾個人下降

硫化工藝辦法：硫化管固定硫化，接連硫化。

硫化條件包含硫化溫度、硫化時刻、硫化壓力,正確地擬定硫化條件是保證質量的決議性要素。

接連硫化的最根本原理:使用進步溫度的辦法來加速硫化速度。根據硫化速度和硫化溫度的聯系可知硫化溫度每升高 10 度,硫化速度平均能夠增加一倍，即硫化時刻能夠減少一半。

根據硫化管的位置不同,能夠分為水平式、傾斜式、懸鏈式和立式四種,介質除飽滿蒸汽外,還有過熱蒸汽,低熔點金屬鹽和紅外線。

接連硫化與罐線硫化相比有許多優點：出產功率高,產品質量好,制品的長短不受設備的約束,操作便利，接連硫化已成為電線電纜行業最重要的硫化方法，硫化管硫化則退居非有必要位置。

七、繞包和織造

1 .繞包

帶子繞包層的首要功能：

（1）增強絕緣線芯機械強度；

（2）成纜扎帶,根據產品規范規則,應選用工藝操作功能好的帶,即要求帶子機械強度高,不相互滑移。成纜經包帶扎緊后使之成為結實的圓形全體,便于下道工序加工；

（3）屏蔽層包帶,對中高壓電力電纜的絕緣線芯,為了改進電場散布和作為短路時的回路導體,通常在絕緣線芯上擠包一層半導電橡皮塑料,在繞包銅帶；

（4）耐火層的繞包

在繞包工藝中,繞包視點是一項重要參數,繞包角太大,繞包層不簡單服帖、平坦；太小時,出產功率太低。

選用的繞包帶寬度要正好合適,不宜太寬或太窄。

2. 織造的含義和效果

織造層具有柔軟性好,接連性強和不易松懈的特點,便是將纖維資料或金屬絲并成的股線以必定規則相互交織掩蓋在電線電纜上成為一層嚴密的保護層。

3. 織造的首要功能

（1）用作飽磁場屏蔽層。通訊電纜、信號電纜、儀器儀表電纜、操控電纜等產品為了減少或免受自身線芯間或外界電磁場的干擾,通常用鍍錫銅線或銅線進行織造來作為屏蔽層。

（2）加強機械強度。

（3）用銅線織造層作為同軸通訊電纜的外導體。

4 .織造工藝

織造工藝首先要滿足規范的規則,特別是對織造密度的規則,織造密度也稱掩蓋率,是織造掩蓋面積與織造線芯外表積之比。

當織造層的織造原料、規范、密度確認后，再確認織造視點、節距、錠數、每錠根數等工藝參數。

織造視點是織造層和織造工藝中很重要的工藝參數。織造角太小,不只應量低,并且織造層不宜平坦。視點大太,產值雖高,但織造層松,電纜曲折易斷線。常用織造角為 40~50 度。

織造線的放線張力和織造視點能夠操控織造層的松緊程度。若要求織造層對產品緊貼些,則織造要小些,放線張力可通過織造機的張力調節來操控。

八、繞包和織造

1.成纜

為避免承攬中絕緣線芯受扭轉的危害，圓形線芯選用退鈕工藝。

扇形線芯成繳時,必定要選用預扭工藝,保證扇形線悉成果時扇形的頂點正對圓心,避免絕緣線也受到損環。

填充資料首要有黃麻、棉紗、橡皮條、塑料條和聚丙烯撕裂薄膜,采且何種填充資料,要按產品際準航定和工藝設計而定。

成纜設備:籠式成纜機、盤絞式成纜機。

2.鎧裝

在外護層中,鎧裝層的首要效果是避免電纜在敷設進程中遭到或許遇到的機械損傷，以保證內護層的完整性，并能夠承受必定的外力效果。

裝鎧所用資料:鋼帶、鋼絲等。

鋼帶鎧裝均為間隙繞包，兩層鋼帶，不許漏包，鋼帶接頭處應剪成 45 度斜口，其斜口以繞包后應與電纜軸向平行，接頭要平坦、結實、接頭的邊緣部分不得有毛刺，尖角等現象。

鋼帶繞包時應嚴格操控張力,滿盤鋼帶時,張力應力最大,不然,鋼帶簡單飛出，當鋼帶用去一半時，鋼帶的張力應調松，不然，會拉壞電纜或許造成鋼帶卷邊以致壓傷電纜。

鋼絲鎧裝有必要擺放規整、嚴密,不得有跳線、堆疊,不該有大于一根鋼絲直徑的間隙,鋼絲接頭應對準中心,接頭乎整結實。鋼絲盤的張力要隨時查看， 各線盤的張力應均與共同,不得有過緊成過松的現象呈現。

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