电线电缆基础知识之电线电缆生产工艺
来源： 时间：2023.03.22
一、电线电缆出产工艺流程工艺与设备对所出产的产品质量、资料使用率、出产速度均起着决议性的效果。先进的专用线缆设备与最优化的工艺条件是制作一流线缆产品的前提条件。大型电线电缆制作设备有上千台,从工艺类型来剖析拉、绞、挤、编等工艺制作办法。所谓的工艺流程是指一处产品从头至尾要经过几个加工进程以其先后程序,在线缆出产中,工艺设备按工艺流程合理安置能够使半制品活动合理(旅程短,没有或减少逆向活动)。线缆出产工艺流程一般包含以下几个加工部分:导线的加工工艺,绝缘加工工艺、成缆工艺、护层加工工艺等不同类型、不同用处的电线电缆有不同的工艺流程,如绝缘电线(BV)的工艺流程:导体加工。(检)塑料绝缘挤出(印学检)包装(检)入库再如中压电力电缆的工艺流程：导体加工(检)内屏蔽层加工+挤包绝缘层+外屏蔽层加工(检)成缆(检)内衬层和内护层加工(检)装铠(检)保护层加工(检)包装(检)入库。熔炼的意图首要是改动资料进行轧制加工和改动资料的组织结构成分,以保证产品对资料的功能要求。铜杆出产广遍及选用上引法和连铸连轧法铝杆厂遍及选用连铸连轧工艺办法加料+熔化+保温+铸造+轧制+绕杆。二、导体杆材和拉线对金属杆材施加拉力,使之通过模孔,以获得模孔尺度形状相同的制品的塑性加工办法标拉线或线材拉制。1. 裸电线与操控圆铜线的要害（1）凡互换呈现模及互换规范,应仔细地测量线径和观看线材外表质量；（2）成盘线要排线规整,张力均匀,排险开档是否恰当；（3）润滑液含油脂量应契合规则要求；（4）成盘铜线中心断头的处理要求,对能够焊接的,必定要求平坦；（5）每盘线的装盘量,其盘边间隔应按规则要求；（6）常常查看线径,即时换模。2 .拉制圆铝线的要害（1）铝杆外表不允许有水分；（2）拉制铝线要有专用铝线模；（3）拉制铝线的润滑剂为专用的；（4）铝线外表不该有油污；（5）拉线配模应接配模工艺卡进行。3 .拉线模的品种（1）钨模；（2）聚晶模；（3）钻石模。4 .拉线的配模原则与办法（1）选用最少的拉伸道次,每道拉伸充分使用金属的塑性；（2）到达最少的断线次数,进步拉伸彻底系数；（3）得到准确的需求尺度,使金属完结塑性变形；（4）得到所需的机械及电气功能。5 .拉伸设备首要分为滑动式拉丝机或非滑动式拉丝机。拉丝机的发展趋势是高速度、高功率、接连化和多头化。接连化是指拉线同退火、镀锡挤塑:漆包等工艺完成接连化出产。多头化是指多根进线,接着进行绞制。6. 线材的退火在金属资料拉伸进程中,资料产生了变形,其本质是金属的金相结构变紧,因而造成加工硬化,不利于进一步加工,电阻也改动需求将金属资料在必定温度下加热,使金属的金相结构在必定温度下重新摆放,成为再结晶。现在常用的为接连退火和电炉退火。接连退火应注意:（1）线材的张力恰当；（2）线材的触摸轮允许上下颤动；（3）退火电压和电流应稳定。三、导线的绞合和束合1 .概述电线导线通电后,因有电阻而发热,温度升高,会影响导体、绝缘层和护层资料的运用寿命。所以当输送大容量的电能时,应增大导体截面积,但大截面的单根导线不易曲折,给出产、运送、设备、敷设和运用带来困难。一起,因为截而大、涡流损耗大,导线引起的电能损耗大影响输电效果,因而,将铜、铝杆拉细、再由多根线绞合起来,绞制成的大截面导线又是必定的。绞合与束合的区别束合是将多根单线以同方向、同节距不分层的扭绞在一起的方法,其制品成为束线,其特点各单线在制品中的相对位置不是固定和有序的。绞合的导线不只增加了线缆的柔软性,还能进步导体的强度和可靠性。复绞与正规绞合办法类似,它是以股线代替正规绞合中的单线,股线能够是绞线, 也可是束合线。复绞的方向能够与股线的绞合方向相同,也能够相反正规绞合线: 最常用的正规绞合是中心为一根单线的同心层的绞合。扇形线芯是在同心层绞的基础上,同具有必定孔型的压辊或模具紧压制成的。扇形线可大大减少电缆的直径。2 .绞线工艺绞线工艺参数:绞合节距、绞合系数、绞合方向、绞合规则等。（1）绞合节距是指单线沿绞线轴线旋转一周所行进的间隔,节距(h)与绞线外径(D) 之比称为节距比(m) 节距比的巨细同绞线的质量和绞线进程有很重要的联系。在一般情况下,节距比较小曲折功能较好,绞合密实。可是,单线的实践长度和绞线的分量也随之增加,出产功率低,一起下降了绞线的导电率。节距比过小,绞线中单个单线会产生部分拱起,破坏绞线的圆整性和稳定性。节径比不小于10,过大简单松懈。（2）绞入系数打开长度(L)与节距(h)之比,绞入系数越大标明单线实践长度与节距差值越大。（3）绞合方向分为右向(Z 向)和左向(s 向)（4）在产品规范中不但规则了绞线的层间绞向,相反,并且规则最外层的绞向:钢芯铝绞线最外层绞向为右向,而橡皮塑料线缆线芯外层绞向为左向,替换为了是产品统一,便于连接,避免松懈。绞线设备:首要分为笼式绞线机、盘式绞线机、叉式绞线机、管式绞线机也可分为退扭绞线机、无退扭式绞线机绞线机组成:绞线部分、放线部分、长度计米器、电气、液压、分线板、压模、预扭、自动泊车。3 .束线制作绞线或绞合线芯,除选用绞合工艺外,还有一些产品首要是小规范的软线芯和复绞线的股线常选用束合工艺。束线的截面是无规则摆放,故不严密、易变形、不圆整。束线机的主体是收线部分,这一点与绞线机不同,所以束线机的类型以收线部分的不同方法来命名。一般出产设备有250、315、400、500、630、1000型及更大型的束线机。四、塑料绝缘1. 简介电线电缆广泛选用树脂作为绝缘及护层资料。合成树脂是塑料的根本成份,在树脂添加配合剂,在必定条件下能够塑性成形的资料称为塑料。2 .挤塑设备挤塑机是挤塑出产线的主体,作业原理是:使用特定形状的螺杆在加热的机筒内旋转,将由料斗中送来的塑料向前揉捏,使塑料均匀地塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料揉捏成接连的各种形状的塑料。挤塑机是揉捏机中要害部料之一,它不只起到输运料的效果,一起关于塑料的揉捏塑化和成型的难易起着极其重要的效果。螺杆的作业部份分为三部份:加料段塑化段和均化段。螺杆分为三种:等距不等深螺杆,等深不等距螺杆,不等深不等距螺杆。挤塑机的机头分为三品种型:直角机头直线机头斜角机头一般选用斜角机头挤塑工艺包含温度、螺杆转速、牵引线速、制品冷却等方面的操控。温度是挤塑工艺中的最重要的工艺参数。3 .模具的挑选（1）模芯孔径的挑选原则上要比线芯稍大些,若孔径过大,偏芯难调,过小易产生竹书；（2）对模间隔的挑选,即模芯与模套之间的间隔。对模间隔远时,挤出的压力大,挤出的外表光滑且严密,但太远,因为侧面压力大,简单使线忘刮伤,并呈现倒胶及偏芯现象。对模间隔太近时,将会挤包的不紧。冷却包含螺杆的冷却和制品的冷却。4 .废品的品种焦烧、塑化不良、疙瘩线、径粗细不均、合胶缝欠好、塑料层正负超差气孔、气泡脱节等。五、交联聚乙烯电缆的制作1 .概述资料资源丰富,交联聚乙烯具有优良的电气特性,杰出的热过载特性以及设备修理便利,广泛运用于35kV、66kV、110kV 等场合,还开始运用手 220kV线路。2 .交联办法的分类高能载体物理交联(首要运用于特殊场合电缆如环保型电线、耐高温环保电缆)、化学交联(CDCC) (运用常规的6kv及以上电缆的交联)、硅烷交联(运用于1kv及以下电缆的交联)干法交联出产线。即惰性气体保护热辐射交联,和饱满蒸汽比,此法交联的电缆在交联进程中不与水或水蒸气相触摸,最大限度地操控了吸水量和微孔尺度,约束了水树的生成, 进步了产品的寿命,其次决议出产速度的交联温度与气体压力无关,故可根据工艺要求设计交联管的温度,以取得或许高的生速度。加压气体是为保证产品的致密性而采纳的,亦能传导热能，进步加热速度，并能避免制品外表氧化。全于式工艺,即复气加压传热,氮气冷却,彻底避免了出产进程中产品吸收水分的或许性。CDCC 出产线其管道呈悬链线状况,首要因为电缆的自重所需求,因为高压电缆的绝缘厚度较厚,为了不致受重力影响而产生大的偏芯通常将上端悬链线倾角增大, 有的广家干脆做成竖式出产线,但造价昂费。3 .干式交联出产工艺挤出成型交联冷却定型。（1）挤出成型: XLPE 的挤出与 PE PVC 根本相同。（2）因为 XLPE 中混有 DCP 过氧化物交联剂,它与 PE PVC 挤出又有所不同。A 选用带有干燥器的气流输送料斗,以保证资料有较低的含水量和必定的清洁度。B 为了增强塑化才干;螺杆设计的较长,其长径比为20-25。C 挤出机选用三层一起挤出。D 挤出温度应在交联剂分化温度以下,以防交联剂的分化。E 挤出模具一般选用揉捏式模具。4. 交联度交联度是产品功能的要害目标,影响交联的要素有资料的活性,交联温度和交联时刻。5 .交联的温度应在交联剂的塑化温度至分化温度之间。在交联进程中，对产品施加必定压力是彻底必要的。因为交联进程中，制品资料中的水分，低分子挥发物都会以气体方法在绝缘层中呈现。如无外界压力的抑制效果，气体聚集就会形成气泡或夹层。轻者会下降产品的物理机械功能，重者会造成废品。6. 冷却冷却由交联管出来的电缆需冷却才干卷绕到收线盘上。冷却的意图是固化和定型。但要使绝缘都冷却到室温温度又会严峻影响到出产速度,一般都冷却到允许的最高温度这个温度称为冷却度。冷却介质能够是水,也能够是惰性气体。惰性气体冷却可避免绝缘吸收水分。六、橡皮绝缘1. 原资料的预备原资料的预备一股需经过温胶、切胶,原资料的称量是预备的一个至关重要的工序。2 .塑炼橡胶在常温下具有较高的弹性,不便于加工,因而要改动它的高弹性,使它具有必定的可塑性,将橡胶由高弹性状况转变为可塑性状况的工艺进程称为塑炼。影响塑炼的要素：辊距、温度、塑炼时刻、速比和转数天然橡胶有必要进行塑炼,合成橡胶可不进行塑炼。3 .挤橡工艺及设备挤像是用挤橡机在导体上挤包绝缘层或许在成缆后的线芯上挤包橡套层的工艺办法。4. 挤橡工艺流程温胶、模具的挑选和调整、挤橡温度的操控冷喂料挤出工艺用来挤包绝缘橡皮或护套橡皮的设备成为挤橡机主分为 30.45、60.90、120、150、200、250 等八种。挤橡机由主机、牵引设备、收线设备、计米器、冷却设备及传动系统等组成。5. 首要技术参数螺杆、外径、螺杆长径比、螺杆转速规模、每小时出胶量,主电机型号功率及设备中心高和外形尺度。6. 硫化工艺在加热条件下,胶料中生胶与硫化剂产生化学反应,使橡胶由线形结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,导致胶料的物理机械功能及其他功能有显着改进,该进程称为硫化。整个硫化进程分为四个阶段:硫化诱导阶段(焦烧)、预硫化阶段(欠硫)、正硫化阶段(正硫)、过碗化阶段(过)。焦烧时刻是指橡料开始变硬,门氏粘度增大,从此不能进行热塑性活动的时刻,焦烧时刻到正硫化之间的阶段称欠硫,欠硫严峻影响老化功能,关于电线电缆用橡皮要严格操控欠硫现象:正硫是指硫化交联度到达工艺要求,物理机械功能契合运用要求的硫化时刻,正硫化时刻称为硫化平坦区,硫化平坦性是纠正硫化区内有宽阔的平坦硫化曲线:过硫是标明硫化交联温度过高,这时抗张强度和定伸雅度几个人下降硫化工艺办法：硫化管固定硫化，接连硫化。硫化条件包含硫化温度、硫化时刻、硫化压力,正确地拟定硫化条件是保证质量的决议性要素。接连硫化的最根本原理:使用进步温度的办法来加速硫化速度。根据硫化速度和硫化温度的联系可知硫化温度每升高 10 度,硫化速度平均能够增加一倍，即硫化时刻能够减少一半。根据硫化管的位置不同,能够分为水平式、倾斜式、悬链式和立式四种,介质除饱满蒸汽外,还有过热蒸汽,低熔点金属盐和红外线。接连硫化与罐线硫化相比有许多优点：出产功率高,产品质量好,制品的长短不受设备的约束,操作便利，接连硫化已成为电线电缆行业最重要的硫化方法，硫化管硫化则退居非有必要位置。七、绕包和织造1 .绕包带子绕包层的首要功能：（1）增强绝缘线芯机械强度；（2）成缆扎带,根据产品规范规则,应选用工艺操作功能好的带,即要求带子机械强度高,不相互滑移。成缆经包带扎紧后使之成为结实的圆形全体,便于下道工序加工；（3）屏蔽层包带,对中高压电力电缆的绝缘线芯,为了改进电场散布和作为短路时的回路导体,通常在绝缘线芯上挤包一层半导电橡皮塑料,在绕包铜带；（4）耐火层的绕包在绕包工艺中,绕包视点是一项重要参数,绕包角太大,绕包层不简单服帖、平坦；太小时,出产功率太低。选用的绕包带宽度要正好合适,不宜太宽或太窄。2. 织造的含义和效果织造层具有柔软性好,接连性强和不易松懈的特点,便是将纤维资料或金属丝并成的股线以必定规则相互交织掩盖在电线电缆上成为一层严密的保护层。3. 织造的首要功能（1）用作饱磁场屏蔽层。通讯电缆、信号电缆、仪器仪表电缆、操控电缆等产品为了减少或免受自身线芯间或外界电磁场的干扰,通常用镀锡铜线或铜线进行织造来作为屏蔽层。（2）加强机械强度。（3）用铜线织造层作为同轴通讯电缆的外导体。4 .织造工艺织造工艺首先要满足规范的规则,特别是对织造密度的规则,织造密度也称掩盖率,是织造掩盖面积与织造线芯外表积之比。当织造层的织造原料、规范、密度确认后，再确认织造视点、节距、锭数、每锭根数等工艺参数。织造视点是织造层和织造工艺中很重要的工艺参数。织造角太小,不只应量低,并且织造层不宜平坦。视点大太,产值虽高,但织造层松,电缆曲折易断线。常用织造角为 40~50 度。织造线的放线张力和织造视点能够操控织造层的松紧程度。若要求织造层对产品紧贴些,则织造要小些,放线张力可通过织造机的张力调节来操控。八、绕包和织造1.成缆为避免承揽中绝缘线芯受扭转的危害，圆形线芯选用退钮工艺。扇形线芯成缴时,必定要选用预扭工艺,保证扇形线悉成果时扇形的顶点正对圆心,避免绝缘线也受到损环。填充资料首要有黄麻、棉纱、橡皮条、塑料条和聚丙烯撕裂薄膜,采且何种填充资料,要按产品际准航定和工艺设计而定。成缆设备:笼式成缆机、盘绞式成缆机。2.铠装在外护层中,铠装层的首要效果是避免电缆在敷设进程中遭到或许遇到的机械损伤，以保证内护层的完整性，并能够承受必定的外力效果。装铠所用资料:钢带、钢丝等。钢带铠装均为间隙绕包，两层钢带，不许漏包，钢带接头处应剪成 45 度斜口，其斜口以绕包后应与电缆轴向平行，接头要平坦、结实、接头的边缘部分不得有毛刺，尖角等现象。钢带绕包时应严格操控张力,满盘钢带时,张力应力最大,不然,钢带简单飞出，当钢带用去一半时，钢带的张力应调松，不然，会拉坏电缆或许造成钢带卷边以致压伤电缆。钢丝铠装有必要摆放规整、严密,不得有跳线、堆叠,不该有大于一根钢丝直径的间隙,钢丝接头应对准中心,接头乎整结实。钢丝盘的张力要随时查看， 各线盘的张力应均与共同,不得有过紧成过松的现象呈现。
以质量求生存，以信誉求发展
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