B类阻燃电缆结构与生产工艺浅析

Ｂ级 阻燃 ， 级 阻燃 。 Ｃ
．
，
关键 词 ： 电缆 结构 ； 等级 ； 产工 艺 阻燃 生 １阻燃 电缆结构设计 在 电力 电缆 中 ， 交联 聚 乙烯 ＯＬ Ｅ绝 缘 电力 电 （Ｐ ） 缆应用广泛。 它具有优 良的电气性 能 ， 械性 能 机 和耐环境能力 。它具有 工作温度高 ， 输容量 传 大， 敷设落差不受 限制及 安装维护方 便等特点 ， 其代表是电力电缆的发展方 向。 １ ． １电缆导体设计 １． ．１导体结构及特点 ： １ 导体结构采 用扇 形 第 二种 紧 压导 体 结构 ， 用（ ６ １＋ ８ ２１ 采 １ ＋ ２ １＋ ４ ＋ 正 规绞合结 构。 导体结构 的牛 ． ： 寺 正规绞合 中心层 为一根 ， 二层 为 ６ ， 第 根 其它相 邻层 相差 ６ ， 根
３ 绝缘层损耗 ． ２ 电缆损耗 由绝缘 层介质 损耗 电缆 的铠 装 层损 耗和电缆 的导 电线芯损耗组成 。电缆绝 缘 层损耗是针对 交流电缆而言 ，绝缘层 中介质在 电压作用下有 能量 损耗 ，一种是有 电导 引起的 损耗 ， 种是 由极化 引起 的损耗。 另一 影响 电缆 的 绝缘层损耗 的因数 是电缆绝缘层介质损 耗表现 为一定 电压下 绝缘 层损耗 ，电压越 大 ，损耗越
加料段 熔融 段 均化段 脖机 机头 模 口
ｌ ｏ＿ ６ １ ５ １ ５ ｌ ｏ ２ ０ ｌ ｏ ｌ Ｏ ２ ＿ ２ ２ ２４ ４ ｌ ５ ６ ’ ８ ８ ＿ ０ ７ ＿ ８ Ｏ ２Ｏ ２ ０
２ ． 装 脏 艺技术要 求 ： ４铠 间隙 ： 属丝要 金 紧密的绕包在 隔离套 上 ， 金属丝之间 的间隙 且 总和不超过 一根单丝的直径。 向： 方 单层左向绕 包 。焊接铜 丝采用对焊 ， 粗超表 面应 修理平整 ， 并 作适当的防蚀处理； 同层两根单 丝的焊 头之 间 的直线距 离应不小 于 １ 。 米 ３电缆 绝缘 电阻 损耗 ３ 绝缘 电阻 ． １ 绝缘 电阻 是电缆绝缘层承受 的电压 与绝缘 中的泄漏 电流之 比。影 响电缆绝缘 电阻 的因数 有： 随着温度 的升 高绝缘 电阻下降； 电场强度 ， 在 弱电场下 ， 对绝 缘电阻影 响可忽 略不计 ， 电 在强 场下 ， 场强增加 ， 电阻数下 降的绝 缘层 中 随 绝缘 含有 杂质时 ， 电阻下 降。 绝缘
科 ， 高级 工程 师， 副 主要从事 电气研 究工作 。
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一６ — １１
之间不发生有 害的相互作用 ，应可剥 离而不能 损伤绝 缘线 芯。 １ ． ４电缆铠装层设计 电缆铠装 层有承受机械应力 的作用 ，金属 丝主要承受 拉力。 铠装材料选用镀锌 钢丝 ， 其特 点是 ： 电缆 铠装用 钢丝 ， 一般都 用低 碳钢 丝 ， 其 抗拉 强度在 ３０ ５ ０ ／ｍ之 间 ，伸长率 为 ５ ～ ０ ＭＮｍ １％， ０ 在这里 ， 抗拉强度 的高值 限制是 为使 钢 对 丝 的弹性 不致过大 ， 以改善绕包的质 量。再者 ， 假若 铠装钢丝 的弹性 很大 ， 当绕包在 电缆 上后 ， 电缆会 受到很大 的扭 矩 ， 重时会造成 电缆 的 严 最外层的绞 向为左 向 ， 它相邻层方 向相反 ， 其 绞 扭结破坏 。 而且镀 锌钢丝相当耐蚀。 电缆结构示 合单线 圆形且 直径相等 ， 种绞合结构稳定 。 此 紧 意 图 压结构 ： 过紧压 ， 通 使导体 表 面光滑 ， 避免 了 电 场集 中 ， 同时 ， 防止挤 塑绝 缘 时 ， 半导 电料 进入 线芯 ， 可以有效地 防止水分进 入 ， 使结构 保证一 定 的柔软 性。绞合导体具有 柔软 性好 ，可靠性 好， 强度高 的特点 。 １２ 导体设计思路 ：根据 已知型号 规格 ， ． １ 查 Ｇ ／３ ５ 确定 导体 材料结 构 最 少单 线根数 ＢＴ ９ ６ 和２Ｃ ０ 最大 直流电阻。根据最少单 线根数和导 ２电缆 生产的工艺流程 体材料 ， 确定导体 结构排 列及层数 。 根据生产经 ２ 导电线芯单线拉制工艺 ． １ 验， 确定导体 紧压后 的填充 系数 。 计算出导体单 ２ Ｊ拉线 设备 ： 据进 出线 的单线直径 ６ ．１ １ 根 线直径 。 根据导体排列和填充系数 ， 确定紧压后 线 直 径 ７ ｍ ， 出 线 直 径 ２ ７ ｍ 选 用 ． ｍ ２ ．ｍ ） ８ 导体直径 。 Ｌ Ｄ ４０９ Ｈ －５／，多模滑 动式 连续拉线 机且带有 连 １ ． ２电缆绝缘 层设 计 续退火 装置 。设备传 动系统 简单 ， 拉线速 度高 ， 绝缘层作用是 保证电缆 的电气性能 ，防止 总加工 率较大 ， 生 沿导 电线 芯流动 的电流 向外 泄漏 。采用挤 包结 易于实现机械 化 自动化控 制， 产效 率高， 与鼓轮之 间有 滑动 ， 线材 因此线材 与 构 。绝缘选用 Ｘ Ｐ 材 料 ，Ｌ Ｅ比聚乙烯 陛能 ＬＥ ＸＰ 鼓轮都要受 到磨损 ， 由于滑动 ， 张力变动 时能 线 优越 ， 聚乙烯 具有 很多优 良的性 能 ， 具有极 其优 动 防止断线， 线过程 中对配模 要 拉 良的电绝缘性能 ， 具体表 现为介 电常数 ｅ和介 自 调整线速 ， 主要 质损耗角 正切 ｔ８很 小 ， ｇ 是很理 想的高频绝缘 求严格 模孔直径稍有差异就 会造成 断线， 材 料 ； 电阻系数和击穿 场强 ， 体积 在浸水 七天后 用于 总的加工率较大 塑性好 能承受较大拉 力 和耐磨 的线材拉伸 变化仍 然不大 ，因而广泛地 用于电力 电缆的绝 ２ ．拉 线材料 ： 用铜含 量是 ９９ ％的无 ． １ ２ 采 ９７ 缘材料 。 但是 ， 它熔点低 ， 当用作电力 电缆时 ， 若 氧铜 ， 铜杆直径 为 ７ ｍ 依据 Ｇ ／３ ５— ８ ． ｍ， ２ ＢＴ ９２ ９ 中 电缆过 电流或短路故 障时 ，温度可能上 升到聚 规定： 要求 铜含 量不 低 于 ９９ ％， ９ ０ 圆铜杆 ２ ℃ ０ 乙烯产生软 化变形 ， 导致绝缘损坏 。 了保持聚 为 时直 流电阻率 不大于 ０ １２ １铜杆应 圆整 尺 ￣ ７４ ， 乙烯 的优点 ， 将聚 乙烯交联 ， 高了它 的耐热性 提 寸 均匀 表 面不应 有折 边 ， 圆 ， 纹 ， 错 裂 杂质 ， 扭 和耐环 境应力开裂 ，从而交 联聚 乙烯材料 成为 结等缺 陷。允许有微 观的机械损伤 ， 斑疤 ， 起皮 了一种理想 的绝 缘材 料。 麻坑 ， 飞边等 。 经扭转试 验后不得出现折边及夹 １ ． ３电缆成 缆 绕包设 计 光亮的金属裂纹 。 电缆成缆绕包 的作用是保护绝缘 － 填充使 电 杂缺 陷， ２ ．拉制 的工 艺技术要求 ： ． １ ３ 选用 的模具要 缆缆芯 圆整稳定 ，绕包可 防止绝缘线芯 和填充 合 适 ，并 检 查 线 表 面 质 量 ，成 品 允许 偏 差 物疏松 ， 保证缆芯 的圆整度 。 阻燃 的绕包带具有 ０ ２ ７ ｍ拉 制 的单线 应表 面光滑 ， ． ８ｍ ； ０ 无刮痕及 碰 定 的阻燃作用 。 无发 无 收线张力 稳定 ， １． ．１电缆成缆 绕包材料及牛 ｜ ： ３ 寺 绕包材料 伤 ， 黑及氧 化现象 ， 油污 ； 最外层 和收线盘应保 持适 应距离 ， 规则 平 排线 为无 纺布高阻燃 带 ， 具有抗 拉强度 ， 的阻燃 一定 整； 拉制所 用材料 须贴有合 格标 签 ， 符合 相关标 性 ， 指数 不小 于 ５ ％； 材料选 用阻燃 无机 氧 ５ 填充 准规定要求 。 纸绳 物绳） 柔软性好 ， 氧指数不小于 ３ ％。 ０ ２ 导 电线芯绞合工艺 ． ２ １． Ｉ ３ ２电缆成缆 绕 包要求 ： 绕包包 带的宽度 绞合设 备 Ｊ Ｃ ５０１＋ ２ Ｌ 一０ １ １＋４型叉式 绞线 ２ ８ 的选择 取决于缆芯直径 和包带 的角度 ，绕包 的 机 。 备 由多段绞笼组成 ， 设 每段绞笼可放置线盘 方式重叠或 间隙。 绕包方 向为左 向。 阻燃带要求 个数 为 ６的倍 数 ， 放线盘位 于又型架 上 ， 绞笼后 用 高阻燃 带。填充材料 的耐 热性能 与电缆的工 带有分线板 并线 摸。 可完成 多层线 的绞合绞 笼 作 温度相 一致 ， 且其组成成分 与绝缘 护 套材料
导体在 ２℃时对直流电阻的要求指标 ，已列入 ０ ＩＣ和 Ｃ 标 准 ， 达不到该指标 ， Ｅ Ｂ 如 即不合 格 ； 导 体表面情况 ： 不允许 有毛刺 进翘 跳线 松动 及 中间鼓凸缺陷 ，排线要平整 ， 允许有倒压 现 不 象 ， 中不允许 有水 分 ， 导体 油污 ， 表面允 许 单线
一
可实 现正 反向段 备 较轻 ， 动惯性小 ， 转 转速较 高， 无退扭 机构 。相邻层 方 向相 反 ， 最外层 为右 向， 各层节 距的实 澳值与工 艺文 件规定 的差值不 ４
得大于 ｌ ｍ ， Ｏ ｍ 外层 节距 比应小 于 ２ ， 应小 ０ 内层 于 ４， 导体 的单线 ， ０ 绞合 应有相 同的标称直 径 ；
大。
参考 文 献
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｉ卢字 ， １ １ 高俊 杰． 相邻规格 导 线不停车换 模具连
续 挤 制 新 工 艺 的 浅析 电线 电缆 ．０ ６（４ ２０， ） ｏ
ｌ胡铭 ， ２ ｌ 卢宇 ， 田杰 ， 朱振飞 ， 李建春 ， 曹冬 明， 李 九虎 ， 玉平． 高压 直流输 电 系统物 理动 态仿 郑 特 真（ 文） 中国电机工程 学报．０ ９（２ 英 ｍ． ２０， ） ２ 作者 简介 ： 卢宇（ ６ 一女 河南 郑州人 ， １ ３） ９ 本
有少量的氧 化。 ２ 绝缘挤制工艺 ． ３ 绝缘用材料为 Ｘ Ｐ 。 Ｌ Ｅ 聚乙烯化学 稳定性 良 好， 电绝缘 性能优 良， 耐热性 能低 ， 但 力学性 能 差， 耐环境 应力差 ， 易蠕变 ， 它进行交联 ， 对 上述
缺 将 大有改进。 交联方式为化学交联 ， 工艺简 单 操作安全 ， 交联度可达 ８％－０ 绝 缘交联 ０ － ％。 ９ 工艺 各区的温度 分布 ： 如下表
工业技 术
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Ｂ类阻燃 电缆结构 与生产工艺浅析
卢 字 陈 鲁丁 赵 晓 明
（ 州 电缆 有 限公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ） 郑 河 ５０ ６