南洋交聯電纜用的原材料和半成品

一、 交聯電纜用的原材料和半成品

1. 導體

交聯電纜的導體絕大多數為圓形銅、鋁絞線。也有實芯導體，1kV以下可采用扇形導體。

圓單線質量要求：表面光滑、無油污、無變黑、無碰傷、無劃傷等。

交聯電纜導體必須采用緊壓線芯。這是為避免在交聯管道中的高溫、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體方向滲入，從而防止水樹枝的產生與發展。可見，緊壓工藝是保證電纜運行可靠性的一項關鍵措施。

2. 絕緣料

交聯電纜用的絕緣料是：交聯聚乙烯。

交聯聚乙烯的大致組成為：聚乙烯：抗氧劑：交聯劑=100：0.3~0.5：1.5~2.5。

為保證絕緣料的清潔（生產的產品合格），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及以上的交聯電纜，要求使用超凈料。

3. 內半導電料

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

內屏蔽料有交聯型和非交聯型兩種，交聯型可避免過載或短路時內屏蔽料變形或向導體間隙流動，非交聯型材料加工和擠出都十分方便。

4. 外半導電料

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（剝離強度為8~20牛頓/10毫米）、可剝離型（剝離強度為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以上的交聯電纜，應采用不可剝離型外屏蔽料。

5. 護套料

交聯電纜的外護套一般應采用耐溫90℃的聚氯乙烯電纜護套料，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）外，還可使接地故障電流通過。

7. 鎧裝鋼帶/鋼絲

交聯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。

交聯電纜的鎧裝鋼帶有涂漆鋼帶和鍍鋅鋼帶兩種。

8. 內襯層

內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，鎧裝交聯電纜的隔離層是不透濕的擠包隔離護套。一般采用與護套相同的聚氯乙烯護套料。

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、 交聯機組（簡介）

1. 收放線

為保證生產的連續性，采用雙收、雙放，當然儲線器（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、牽引穩定、轉速均勻、不“打滑”，以確保懸垂度控制的穩定。

國內大多采用單牽引輪，直徑在1500mm以上，調速范圍在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線。

3. 擠出機

擠出機由機筒、螺桿、機頭、傳動部分組成。

機筒采用硬質合金制造，材料硬度要求達到洛氏75～76，機筒加熱以油加熱為好——溫控比電加熱穩定，但加熱系統復雜，熱量損失較多。

螺桿采用不銹鋼或氮化鋼制造，硬度略低于機筒硬度，一般為洛氏65左右。

機身和螺桿應具有強制冷卻能力，機身可風冷，螺桿可水冷。

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

⑴ 內屏蔽擠出機

由于內屏蔽的結構用量小，一般采用Φ65機。

內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，轉速范圍在10～60轉/分左右。

另外，配套安裝自動加料和預先干燥裝置。

⑵ 絕緣擠出機

由于絕緣層的結構用量較大，普遍采用Φ150機。

螺桿長徑比一般為25∶1，壓縮比為2.5∶1～3∶1，轉速范圍在9～45轉/分左右，出膠量應達到200公斤/小時以上。

另外，配套安裝自動加料和預先干燥裝置。

⑶ 外屏蔽擠出機

外屏蔽的結構用量比內屏蔽略大，一般采用Φ90機。

一般長徑比選20∶1，壓縮比選3∶1，轉速范圍在14～41轉/分左右。

⑷ 機頭

1+1+1機頭：太落后已被淘汰。1+2機頭：現在比較多見。0+3機頭：較少，*。

采用1+2機頭或0+3機頭，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. 交聯管

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

交聯管可分為懸鏈式和垂直式兩種。長度分別約為120米和100米，垂直式的偏正芯容易控制，但費用較高。

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

5. 下牽引

為了確保牽引穩定運行，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，一般安裝在機頭附近，由機長負責指揮調控。

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. 儀表操作維護規程（隨設備不同而差異較大）——略

三、 交聯工藝

1. 交聯基本原理

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

化學法交聯就是在聚乙烯中加入一定量的交聯劑（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，它們的相互結合就形成了體型分子結構。

2. 交聯度與工藝參數

交聯度是電纜熱性能的一個重要指標。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

交聯過程是在硫化管的加熱段內完成的，硫化管的溫度越高，交聯度也越高（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，生產效率也越高，但交聯度會變低（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，交聯速度越慢，因此線速度越受限制。

② 電纜規格：截面越大，要求擠出機的出膠量越大，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。

3. 屏蔽與絕緣層的擠包

⑴ 內屏蔽層的擠出

l 擠出溫度

內屏蔽料分為交聯型和非交聯型兩種。前者溫度控制要求更高。由于材料、設備的不同，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。

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 導膠管：溫度不宜過低。否則機身壓力過大，易損壞設備。