南洋交聯(lián)電纜用的原材料和半成品

一、 交聯(lián)電纜用的原材料和半成品

1. 導(dǎo)體

交聯(lián)電纜的導(dǎo)體絕大多數(shù)為圓形銅、鋁絞線。也有實(shí)芯導(dǎo)體，1kV以下可采用扇形導(dǎo)體。

圓單線質(zhì)量要求：表面光滑、無油污、無變黑、無碰傷、無劃傷等。

交聯(lián)電纜導(dǎo)體必須采用緊壓線芯。這是為避免在交聯(lián)管道中的高溫、高壓下將屏蔽料和絕緣料壓入絞線間隙而造成廢品；同時還可以阻止水分沿導(dǎo)體方向滲入，從而防止水樹枝的產(chǎn)生與發(fā)展。可見，緊壓工藝是保證電纜運(yùn)行可靠性的一項(xiàng)關(guān)鍵措施。

2. 絕緣料

交聯(lián)電纜用的絕緣料是：交聯(lián)聚乙烯。

交聯(lián)聚乙烯的大致組成為：聚乙烯：抗氧劑：交聯(lián)劑=100：0.3~0.5：1.5~2.5。

為保證絕緣料的清潔（生產(chǎn)的產(chǎn)品合格），包裝物必須保證完整無損，凡有包裝損壞的絕緣料不得使用。

35kV及以上的交聯(lián)電纜，要求使用超凈料。

3. 內(nèi)半導(dǎo)電料

內(nèi)屏蔽料用于交聯(lián)電纜的導(dǎo)體屏蔽，長期工作溫度為90℃，20℃時體積電阻系數(shù)不大于1×103（Ω·cm）。

內(nèi)屏蔽料有交聯(lián)型和非交聯(lián)型兩種，交聯(lián)型可避免過載或短路時內(nèi)屏蔽料變形或向?qū)w間隙流動，非交聯(lián)型材料加工和擠出都十分方便。

4. 外半導(dǎo)電料

外屏蔽料用于絕緣屏蔽，耐溫等級與絕緣料相一致。

外屏蔽料分為易剝離型（剝離強(qiáng)度為8~20牛頓/10毫米）、可剝離型（剝離強(qiáng)度為20~40牛頓/10毫米）和不可剝離型三種。26/35kV及以下的交聯(lián)電纜，為施工方便而要求采用易剝離型或可剝離型外屏蔽料，26/35kV以上的交聯(lián)電纜，應(yīng)采用不可剝離型外屏蔽料。

5. 護(hù)套料

交聯(lián)電纜的外護(hù)套一般應(yīng)采用耐溫90℃的聚氯乙烯電纜護(hù)套料，與電纜的工作溫度相一致。

6. 屏蔽銅帶

額定電壓大于0.6/1kV的電纜應(yīng)有金屬屏蔽層。金屬屏蔽層一般采用銅帶（多見）或銅絲（少見）。金屬屏蔽層除了可保證絕緣屏蔽為地電位（中性點(diǎn)）外，還可使接地故障電流通過。

7. 鎧裝鋼帶/鋼絲

交聯(lián)電纜的鎧裝層一般采用鋼帶或鋼絲。鋼帶鎧裝層可承受徑向壓力，鋼絲鎧裝層可承受軸向拉力。

交聯(lián)電纜的鎧裝鋼帶有涂漆鋼帶和鍍鋅鋼帶兩種。

8. 內(nèi)襯層

內(nèi)襯層主要起成纜時的扎緊作用。其材料要求為不易吸濕且與絕緣層具有相匹配的耐溫等級。可采用聚氯乙烯帶、聚酯帶、無紡布帶等。

9. 隔離套

隔離層是為了防止金屬屏蔽層（銅）和外面的鎧裝層（鋼）形成原電池而加速腐蝕。因此，鎧裝交聯(lián)電纜的隔離層是不透濕的擠包隔離護(hù)套。一般采用與護(hù)套相同的聚氯乙烯護(hù)套料。

10. 填充

填充是為了使電纜成纜后圓整。其材料要求為不易吸濕且與絕緣層具有相匹配的耐溫等級。A級阻燃電纜采用石棉繩，其它電纜采用普通填充繩。

二、 交聯(lián)機(jī)組（簡介）

1. 收放線

為保證生產(chǎn)的連續(xù)性，采用雙收、雙放，當(dāng)然儲線器（一般可儲100米以上）是必不可少的。收放線多采用龍門式的，也有采用地軸式的。

2. 上牽引

上牽引要求摩擦力大、牽引穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速均勻、不“打滑”，以確保懸垂度控制的穩(wěn)定。

國內(nèi)大多采用單牽引輪，直徑在1500mm以上，調(diào)速范圍在1.2～20米/分，有的為了增加摩擦力而在牽引輪外附加皮帶壓緊導(dǎo)線。

3. 擠出機(jī)

擠出機(jī)由機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭、傳動部分組成。

機(jī)筒采用硬質(zhì)合金制造，材料硬度要求達(dá)到洛氏75～76，機(jī)筒加熱以油加熱為好——溫控比電加熱穩(wěn)定，但加熱系統(tǒng)復(fù)雜，熱量損失較多。

螺桿采用不銹鋼或氮化鋼制造，硬度略低于機(jī)筒硬度，一般為洛氏65左右。

機(jī)身和螺桿應(yīng)具有強(qiáng)制冷卻能力，機(jī)身可風(fēng)冷，螺桿可水冷。

由于擠出粘度較大（尤其外屏蔽料），所以擠出負(fù)荷較大，采用壓力表監(jiān)視擠出壓力。

⑴ 內(nèi)屏蔽擠出機(jī)

由于內(nèi)屏蔽的結(jié)構(gòu)用量小，一般采用Φ65機(jī)。

內(nèi)屏蔽料中的填料成分比較多，擠出過程中的摩擦熱較大，因此螺桿不宜過長，一般長徑比選20∶1，壓縮比選3∶1，轉(zhuǎn)速范圍在10～60轉(zhuǎn)/分左右。

另外，配套安裝自動加料和預(yù)先干燥裝置。

⑵ 絕緣擠出機(jī)

由于絕緣層的結(jié)構(gòu)用量較大，普遍采用Φ150機(jī)。

螺桿長徑比一般為25∶1，壓縮比為2.5∶1～3∶1，轉(zhuǎn)速范圍在9～45轉(zhuǎn)/分左右，出膠量應(yīng)達(dá)到200公斤/小時以上。

另外，配套安裝自動加料和預(yù)先干燥裝置。

⑶ 外屏蔽擠出機(jī)

外屏蔽的結(jié)構(gòu)用量比內(nèi)屏蔽略大，一般采用Φ90機(jī)。

一般長徑比選20∶1，壓縮比選3∶1，轉(zhuǎn)速范圍在14～41轉(zhuǎn)/分左右。

⑷ 機(jī)頭

1+1+1機(jī)頭：太落后已被淘汰。1+2機(jī)頭：現(xiàn)在比較多見。0+3機(jī)頭：較少，*。

采用1+2機(jī)頭或0+3機(jī)頭，使層間接觸緊密，消除了氣隙，避免了層間污染，從而提高了電纜的電性能。

4. 交聯(lián)管

由于交聯(lián)管承受高溫、高壓（力），應(yīng)選用無縫鋼管，是不銹鋼管，管徑為200～300mm。

交聯(lián)管可分為懸鏈?zhǔn)胶痛怪笔絻煞N。長度分別約為120米和100米，垂直式的偏正芯容易控制，但費(fèi)用較高。

交聯(lián)管的加熱多為變壓器加熱（干法），以交聯(lián)管壁作為變壓器的二次回路，其熱效率很好。

5. 下牽引

為了確保牽引穩(wěn)定運(yùn)行，下牽引采用兩個牽引。一個為牽引輪，第二個為履帶式牽引。

6. 水氣與電氣控制部分

水、氣控制可分為自動和手動，一般安裝在機(jī)頭附近，由機(jī)長負(fù)責(zé)指揮調(diào)控。

電氣控制部分分為集中控制（總控臺）和分散控制（各控制屏）。

7. 儀表操作維護(hù)規(guī)程（隨設(shè)備不同而差異較大）——略

三、 交聯(lián)工藝

1. 交聯(lián)基本原理

為了使聚乙烯提高耐溫等級，我們可以采用化學(xué)或物理的方法使其變成體型分子結(jié)構(gòu)，這就叫交聯(lián)。

化學(xué)法交聯(lián)就是在聚乙烯中加入一定量的交聯(lián)劑（常用過氧化二異丙苯——DCP），在加熱到一定溫度時迅速分解生成游離基，游離基不穩(wěn)定，它奪取聚乙烯分子中的氫，使聚乙烯分子變成大分子游離基，它們的相互結(jié)合就形成了體型分子結(jié)構(gòu)。

2. 交聯(lián)度與工藝參數(shù)

交聯(lián)度是電纜熱性能的一個重要指標(biāo)。一般采用熱延伸法測量（200℃下承載20牛頓/厘米，15分鐘時的伸長率）。

⑴ 溫度

交聯(lián)過程是在硫化管的加熱段內(nèi)完成的，硫化管的溫度越高，交聯(lián)度也越高（其它因素不變時）。一般來講，考慮到各種因素，干法交聯(lián)的硫化管溫度在290~310℃左右為宜。

⑵ 線速度

很顯然，線速度越高，生產(chǎn)效率也越高，但交聯(lián)度會變低（其它因素不變時）。一般來講，線速度受以下幾個因素控制：

① 額定電壓：電壓越高，絕緣越厚，交聯(lián)速度越慢，因此線速度越受限制。

② 電纜規(guī)格：截面越大，要求擠出機(jī)的出膠量越大，因此線速度不能太快。

③ 冷卻水溫和水位：冷卻水溫低、水位高，對冷卻有利，但對交聯(lián)度不利。

④ 硫化管：溫度越高、管路越長，線速度越可加快。

⑶ 擠出溫度

擠出溫度主要取決于原材料的配方。要求擠出的材料既充分塑化又沒有先期交聯(lián)。

3. 屏蔽與絕緣層的擠包

⑴ 內(nèi)屏蔽層的擠出

l 擠出溫度

內(nèi)屏蔽料分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型兩種。前者溫度控制要求更高。由于材料、設(shè)備的不同，擠出溫度也有差異。但擠出溫度的選擇原則是：

① 總原則：要求擠出的材料既充分塑化又沒有先期交聯(lián)。

② 加料段：溫度不宜過高。以免料粒過早軟化或粘連，造成出膠量減少或不均。

③ 導(dǎo)膠管：溫度不宜過低。否則機(jī)身壓力過大，易損壞設(shè)備。