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电力电缆的制造包罗很多工序4个主要方面

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电力电缆的制造包罗很多工序4个主要方面

发布日期:2018-03-25 作者: 点击:

我国已经从日本、法国等国度通过外贸引进过500kV
改动产物结构如:耐火电缆等;
进步工艺要求如:医用线缆等;
组合产物如:OPGW等;
方便安装和低落配备本钱如:预制分支电缆等。 电线电缆的常用盘算公式 
1.护套厚度:挤前外径×0.035+1(契合电力电缆,单芯电缆护套的标称厚度应不小于1.4mm,多芯电缆的标称厚度应不小于1.8mm) 
2.在线丈量护套厚度:护套厚度=(挤护套后的周长—挤护套前的周长)/2π 
或护套厚度=(挤护套后的周长—挤护套前的周长)×0.1592 
3.绝缘厚度最薄点:标称值×90%-0.1 
4.单芯护套最薄点:标称值×85%-0.1 
5.多芯护套最薄点:标称值×80%-0.2 
6.钢丝铠装:根数= {π×(内护套外径+钢丝直径)}÷(钢丝直径×λ) 
分量=π×钢丝直径2×ρ×L×根数×λ 
7.绝缘及护套的分量=π×(挤前外径+厚度)×厚度×L×ρ 
8.钢带的分量={π×(绕包前的外径+2×厚度-1) ×2×厚度×ρ×L}/(1+K) 
9.包带的分量={π×(绕包前的外径+层数×厚度)×层数×厚度×ρ×L}/(1±K) 
此中:K为堆叠率或间隙率,如为堆叠,则是1-K;如为间隙,则是1+K 
ρ为材料比重;L为电缆长度;λ绞入系数。


入地高压电缆分支题目还是个困难。如今用于高压电缆分支的办法有:高压电缆分支讨论、高压母线排和高压电缆分支箱三种。这三种办法不只价钱昂贵,并且都必须在现场施工,制造要求高。假如我们换一种思绪,在工场内间接制造完成预分支高压电缆,如答应减少现场施工,缩短工期,进步服从,还能大大节约根本建立投资。但是,高压电缆对电场极端敏感。假如电场散布不屈均,极易形成绝缘击穿、发作线路短路;轻者部分地区停电,重者乃至引发大火,形成严峻恶果。因而该产物的难点是导体衔接。假如能有一种办法使衔接后的导体外径与骨干线外径根本相同,而且圆整、润滑。待分支处绝缘规复后,其电场散布会很平均。完全具有在工场里生产预分支高压电缆的条件。
  为此,本人在这方面做了大量的研讨,试制了多种办法,经重复实验探索,比较了种种办法的优缺陷后,终极定夺如今的结构。获得了令人称心的结果。科学地处理了敏感的高压电场平均题目。不但可以包管分支讨论的电气功能。并且整个讨论部分结构紧凑,体积比低压分支电缆还小。是一种实用的先进技能。假如该产物可以推向市集,用于风能发电范畴,将会获得很好的成效。
  以风能发电场为例:在风能发电机与变电站之间按差别方向,敷设一组预分支高压电缆,每根预分支高压电缆可同时衔接数十台风能发电机。如许不只可大大减少投资,并且办理十分方便。
当前,人类更关注情况质量。环保、节能、低碳经济已成为环球共同关注的核心,技能创新转化为生产力已成为经济开展最紧张的花招。假如我们在风电输出这一范畴拥有本人的专利,推出创新的产物。我们就能走活着界的前线,掌握主动。
   电力电缆的制造包罗很多工序,普通可分为四个主要方面:
   导体制造,包罗
   1) 拉丝 拉细单线到所需的直径;
   2) 绞合 把多根单线绞合到一同,偶然需求再包带;
   3) 组合 在HV和EHV电缆制造中,把非圆形的股块绞合并准圆形的结构;
绝缘线芯制造,包罗
   1) 三层挤出:电缆绝缘线芯在这个流程中构成,包罗内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层;
   2) 交联:可在挤出后间接进行(过氧化物交联),或许在挤出后接纳独自设备进行(湿法交联);
   3) 除气:通过离线加热把过氧化物副产品去除,这通俗是HV或EHV电缆的根本工序,但也是经常用于中压海底电缆;
电缆护层制造,包罗
   1)绝缘线芯包带:在此流程中,把缓冲层、保护层和阻水层绕包到挤包的绝缘线芯上;
   2)中性线绞包:把铜线、铜带或扁铜带包绕在电缆上;
   3)金属护层:施加金属的防潮和保护层;
   4)护套:接纳聚合物护套起到机器保护(对金属箔的保护特殊紧张)和防腐化作用;
   5)装铠:接纳高强度金属构件(钢)来保护电缆,特殊是海底电缆;
质量控制,包罗
   1) 原材料的操纵处置;
   2) 例行实验;
   3) 抽样实验;
3.2 导体制造
    有些电缆制造接纳间接用于屏蔽和绝缘加工的制成导体,或用铜杆或铝杆,并将其拉丝到适宜的直径,然后绞合(扭结成一体)成电缆导体。
    那些拉丝绞合制造导体的电缆制造必须遵照根本但紧张的工艺,以确保导体取得适宜的物理功能和电气功能。由于拉丝工艺使金属发生加工硬化,因而拉丝后的线材通俗必须加热以取得得当的物理功能,这个工艺叫退火。退火能够通过感到加热流程实现。在这个流程中,通过感到到绞线上的电流来发生热量,并进步导体的温度到准确的退火温度。别的也能够把绞线安排到炉箱中实现退火。退火能同时影响绞线的物理和电气功能,因而在退火流程中必须慎重操纵和监控。必须进行定期的测试来确保绞线的特性契合标准的要求。
    绞合导体是通过扭绞多根单线完成的,有多品种型的扭绞(或绞合)型式。虽然绞合工艺相对容易完成,但必须细心操纵,以确保在绞合的流程中单线没有毁伤以及绞合系数(单元长度上绞绕的次数)准确。导体中的水分十分不受欢送,由于水分会导致绝缘中生长水树从而使电缆过早击穿,也可导致电缆讨论过早击穿。在制造、安装或运转流程中能够使水进入导体,应思索运用阻水结构的导体。
3 绝缘线芯制造
   挤出绝缘电缆的生产线是一种高度精细的制造流程,运转时必须严厉控制,以确保终极的产物可以牢靠地运转多年。它包罗很多前后亲密衔接的了工艺。假如生产线上的任一部分有毛病,就会导致生产出质量差的电缆,并能够会发生出好多米的废电缆。
   在导体屏蔽料、绝缘料和绝缘屏蔽料挤出到电缆导体上后,必须进行交联。交联(也称为硫化)是一个化学反响,它能进步这些模范的热功能和机器功能,尤其是进步高温下的强度和波动性。
绝缘线芯制造工艺肇始于绝缘和半导电材料的颗粒在挤出机内熔融的时候。熔融是在加压的状况下进行的,压利巴电缆料向十字机头保送,并在十字机头内构成电缆的各个层。在螺杆末了和十字机头的顶部,应安排用于过滤的滤网或过滤板。在挤出型电缆制造的早期,安排这些滤网或筛子是为了撤除材猜中的小颗粒,或许是熔融历程中发生的杂质。
   固然现在仍在使用滤网,但由于现今材料较好的净化特性,减小了材料对该范例滤网的需求。实际上,假如滤网太细的话,其本身就能以焦烧或预交联的方法而发生杂质。但是,得当尺寸(100-200μm孔径)的过滤网用来协助波动挤出机内熔融的平均度以及防止在材料处置流程中从外界混入大尺寸杂质是很有益的。
   在挤出型电缆制造的早期,接纳二次挤出工艺来生产电缆绝缘线芯。先同时挤出导体屏蔽和绝缘,然后交联并绕到线盘上。颠末一段时间后,再挤出导体屏蔽和绝缘,这种工艺会在绝缘和绝缘屏蔽之间构成不规矩并能够蒙受污染的界面。在这个工艺中,绝缘屏蔽能够是不交联的,因而电缆只要有限的热学功能。
   如今,有两种制造工艺用来在一道工序中完周全部三层的挤出。第一种办法是1+2三层挤出工艺,它是先挤出导体屏蔽,颠末较短的间隔(通俗是2m到5m)后,再在导体屏蔽上同时挤出绝缘和绝缘屏蔽。第二种办法是三层共挤工艺,它是将导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽同时挤出。在这两种办法中,绝缘屏蔽都是交联的,因而电缆的高温功能有很大改进。
   1+2三层挤出在其初次被推行时是一个紧张的开展。由于它能发生一个较为干净、平均的绝缘和绝缘屏蔽界面。但是在这个工艺中,导体屏蔽从导体屏蔽挤出机到绝缘和绝缘屏蔽挤出机时,是暴露在空气中的。假如不接纳严厉的方法保护导体屏蔽,那么导体屏蔽能够发生缺陷,低落电缆的寿命。正是基于这个缘由,三层共挤工艺被以为是更好的工艺,由于在这个工艺中导体屏蔽在绝缘挤出前不会暴露在空气中。三层共挤工艺能发生十分干净、平均的导体屏蔽和绝缘界面。
   在实行室对两种差别工艺生产的电缆进行了加速寿命实验。实验结果表明,用1+2工艺生产的电缆比三层共挤工艺有更高老化速率。在这个特定的实验中,电缆样品安排在水箱中,感到到导体上的电流以进步导体温度,在导体和绝缘屏蔽上施加较高的交换电压。电缆在这些条件下老化规则的时间。到了规则的时间,把电缆取出并进行交换击穿实验。
使用1+2或许三层共挤工艺生产出三层电缆绝缘后,没有交联的绝缘线芯间接进入硫化管。在这里有完全差别的硫化工艺。
   在过氧化物硫化流程中,电缆进入到一个高温高压的管道中。这个管道很长,以便有充足的时间来完成交联流程。虽然氮气是较好的媒质,由于热蒸汽硫化会在绝缘中发生水分和大量的微孔,但管道内能够接纳蒸汽或许热氮气加压。另一个紧张的易被疏忽的方法是应充沛冷却交联好的绝缘线芯,确保外部绝缘和导体的温度低落到能够离开硫化管的温度。当电缆线芯引出硫化管时,绝缘线芯应是按照准确的制造标准和模范已进行了充沛的交联和冷却。
   接纳湿法交联工艺,挤出机后面的管道的长度需求包管热塑性绝缘线芯充沛冷却,以免导体上的绝缘偏芯(下垂)。实际的交联或硫化流程是在挤出后离线进行的。
   在全部挤出工艺中,经常接纳X射线或超声波技能来检查电缆一心度和进行缺陷定位,如内导电(导体屏蔽)缺陷。在其他层后续加工前找出严重缺陷很紧张。
3.1 挤出-过氧化物硫化

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