淺析中壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量控制的問(wèn)題及對(duì)策

蔣雪花　郭春育　黃靖壹　章仁杰

摘 ? 要：電纜結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)工程建設(shè)中需要應(yīng)用到的一種非常重要的輸電線路類型，對(duì)于電力工程而言，除了從整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的角度為電纜的功能發(fā)揮和整體應(yīng)用的科學(xué)性提供更好的保障，電纜本身的生產(chǎn)和制造質(zhì)量，也是直接影響到其應(yīng)用效果的一個(gè)典型的因素。本文探討的中壓交聯(lián)電纜是電纜設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種電纜類型。因此，從其具體的生產(chǎn)過(guò)程出發(fā)，針對(duì)其中出現(xiàn)的具體問(wèn)題進(jìn)行控制和解決，是這類電纜產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)重視的關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：中壓交聯(lián)電纜 ?生產(chǎn)質(zhì)量 ?問(wèn)題研究 ?控制對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM246 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（b）-0044-02

中壓交聯(lián)電纜是一種應(yīng)用交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）等材料制作而成的電纜產(chǎn)品，其命名主要與其應(yīng)用的原材料有直接的關(guān)系。本文從這種電纜的制作和生產(chǎn)的角度上出發(fā)，針對(duì)容易出現(xiàn)的幾方面問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析研究，為該類型電纜如何在生產(chǎn)過(guò)程中控制良好的產(chǎn)品質(zhì)量提供對(duì)策。

1 ?交聯(lián)電纜的制作原理和優(yōu)勢(shì)分析

1.1 制作原理

這種電纜的制作，主要是應(yīng)用一種絕緣性能很高的交聯(lián)材料作為原材料制作而成的一種電纜。在制作加工時(shí)，通過(guò)應(yīng)用專業(yè)的加工技術(shù)，按照立體式的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

這種電纜的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，耐熱性能好：網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)使其在200℃以下不會(huì)分解及碳化，長(zhǎng)期工作溫度可達(dá)90℃，熱壽命可達(dá)40年。

第二，絕緣性能高：XLPE具有良好的絕緣特性，絕緣電阻進(jìn)一步增大。

第三，機(jī)械特性強(qiáng)：XLPE的硬度、剛度、耐磨性和抗沖擊性均有提高，彌補(bǔ)了PE易受環(huán)境應(yīng)力而龜裂的缺點(diǎn)。

第四，耐化學(xué)特性：XLPE具有較強(qiáng)的耐酸堿和耐油性。

通過(guò)分析可知，交聯(lián)電纜不僅可以對(duì)電氣本身的性能做到優(yōu)化和保障，更從實(shí)用性的角度使得其應(yīng)用效果得到了提升[1]。

2 ?中壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)中的問(wèn)題分析

2.1 絕緣線芯偏離問(wèn)題的分析

首先，這種問(wèn)題的主要表現(xiàn)是，線體內(nèi)部絕緣芯的位置發(fā)生偏離。而絕緣線芯所處的位置，電纜層級(jí)結(jié)構(gòu)中的中心位置上，其主要是一種存在于導(dǎo)體外的絕緣空間內(nèi)的一部分結(jié)構(gòu)，當(dāng)其出現(xiàn)徑向分布不均勻的現(xiàn)象時(shí)，則可認(rèn)為其出現(xiàn)了偏離中心問(wèn)題。

其次，從問(wèn)題的成因角度分析，其偏芯問(wèn)題的發(fā)生環(huán)節(jié)區(qū)域，具有階段性特征。具體誘因主要包括3個(gè)方面，第一，共擠機(jī)頭模具未能夠按照裝配的規(guī)范完成裝配操作，導(dǎo)致校正螺絲沒(méi)有緊固到位，在長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)工作的狀態(tài)下，螺絲發(fā)生松動(dòng)，引起線芯位置偏離問(wèn)題的出現(xiàn)[2]。第二，模芯的尺寸太大，與模套不能匹配使用，進(jìn)一步給導(dǎo)體的定位準(zhǔn)確性造成了障礙，引起線芯偏離。第三，擠出機(jī)前端溫度因素以及共擠機(jī)頭與懸線的之間的位置偏離造成線芯位置偏離。

2.2 線芯表面的平整度問(wèn)題分析

首先，這種問(wèn)題通過(guò)檢驗(yàn)和觀察容易發(fā)現(xiàn)，從具體表現(xiàn)上來(lái)看，主要是指絕緣表面出現(xiàn)了平整度低以及表面突出的現(xiàn)象。

其次，關(guān)于這種問(wèn)題的成因，主要包括了以下兩個(gè)方面。

第一，老膠問(wèn)題。這種問(wèn)題的出現(xiàn)，與擠出機(jī)的前端溫度有密切的關(guān)系，另外，如果在生產(chǎn)過(guò)程中，交聯(lián)原材料滯留在通道內(nèi)的死角區(qū)域，則也容易引發(fā)老膠的問(wèn)題[3]。從具體操作的角度分析，當(dāng)擠出操作以及螺桿結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度過(guò)快，會(huì)在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生力度很大的剪切力，從而引起溫度的升高，造成老膠。

第二，生膠問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的典型表現(xiàn)是，絕緣線芯內(nèi)部產(chǎn)生硬結(jié)現(xiàn)象，且由于其在色澤上與絕緣體屬于同種顏色，因此不易被察覺(jué)。引發(fā)原因方面，則與老膠現(xiàn)象有一定的相對(duì)性，主要是由于溫度因素和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的力度不夠而造成的。當(dāng)溫度達(dá)不到既定的標(biāo)準(zhǔn)，則冷膠現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。另外，濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)如果在投入生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有做好充分的墊襯或者網(wǎng)格的密度不夠，則也會(huì)對(duì)擠出壓力造成影響，從而引發(fā)凸起的生膠問(wèn)題。

2.3 線芯局部放電異常問(wèn)題

所謂局部放電，主要是指絕緣體中只有局部區(qū)域發(fā)生放電，而沒(méi)有貫穿施加電壓的整個(gè)導(dǎo)體之間，這種現(xiàn)象稱之為局部放電。

產(chǎn)生局部放電的基本原因是電纜絕緣中存在弱點(diǎn)（如氣隙、雜質(zhì)等），當(dāng)這些局部區(qū)域弱點(diǎn)中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，該區(qū)域就會(huì)發(fā)生放電。這些微弱的放電能量產(chǎn)生的不良效應(yīng)，日積月累，最后也能導(dǎo)致整個(gè)電纜絕緣的擊穿，造成斷電事故，這種情況舉不勝舉。

3 ?基于問(wèn)題的解決辦法分析

3.1 絕緣線芯偏離的解決方式

關(guān)于這方面的問(wèn)題，可應(yīng)用的解決辦法有以下兩種。

第一，如果應(yīng)用懸鏈?zhǔn)浇宦?lián)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，且如果擠包絕緣要求厚度較大的情況下，一定要注意控制好絕緣線芯的放線張力，當(dāng)絕緣線芯進(jìn)入交聯(lián)籠道進(jìn)行加熱時(shí)，對(duì)不同區(qū)段的加熱溫度做好控制。

第二，在模具的選擇上，注意把握好適宜性，控制好模芯與模套之間的間隙。關(guān)于校正螺絲，應(yīng)當(dāng)在完成了緊固操作后，及時(shí)進(jìn)行檢查，避免其出現(xiàn)松動(dòng)，使得開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生偏心現(xiàn)象。

3.2 關(guān)于絕緣芯表面的平整度優(yōu)化方法

由于老膠和生膠的現(xiàn)象是在共同的影響因素下發(fā)生的兩種相對(duì)性較強(qiáng)的問(wèn)題，因此，在尋求解決辦法時(shí)，將其聯(lián)合在一起進(jìn)行討論。具體如下。

第一，通過(guò)對(duì)開(kāi)機(jī)時(shí)間機(jī)進(jìn)行控制達(dá)到優(yōu)化目的。過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間和時(shí)間延續(xù)性不足，分別會(huì)導(dǎo)致老膠和生膠的問(wèn)題。因此，需要科學(xué)的調(diào)節(jié)和控制開(kāi)機(jī)的時(shí)間，并結(jié)合具體的工作生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，盡可能提高時(shí)間控制的科學(xué)性。

第二，控制好擠出時(shí)間和操作運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。這一點(diǎn)主要是指，首先應(yīng)當(dāng)按照嚴(yán)格規(guī)定的操作規(guī)范完成相關(guān)操作。隨后需要結(jié)合實(shí)際，觀察好當(dāng)速度指標(biāo)發(fā)生變化后，溫度指標(biāo)的相應(yīng)變化情況。并檢查機(jī)頭部位的溫度變化狀態(tài)，按照嚴(yán)格的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)對(duì)溫度指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3 關(guān)于放電功能異常的優(yōu)化方法

局部放電水平是交聯(lián)電纜的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，要穩(wěn)定和提高交聯(lián)電纜的局部放電水平，可從以下幾個(gè)方面入手。

3.3.1 提高導(dǎo)電線芯的緊壓系數(shù)、圓整度、光潔度

制造緊壓線芯的方法有二，一是壓輪緊壓，二是用拉模拉拔。用壓輪時(shí)，可采用四對(duì)壓輪，采取水平—垂直—水平—垂直放置。嚴(yán)格控制水平方向和垂直方向的外形尺寸。由于提高了導(dǎo)電線芯緊壓系數(shù)、圓整度和光潔度，就避免了導(dǎo)電線芯表面電場(chǎng)產(chǎn)生畸變，大大減少了線芯表面局部放電的可能性，使電纜局放水平得以提高。

3.3.2 嚴(yán)格控制擠出溫度和擠出表面質(zhì)量

擠出溫度不能過(guò)高，一般不超過(guò)125℃～130℃。要求溫度恒定，不允許有變化。還要控制擠出表面，使其塑化均勻，表面光滑、圓整、外徑均勻一致。不允許出現(xiàn)疙瘩、焦化粒子或脫節(jié)等缺陷。這對(duì)提高交聯(lián)電纜的局部放電都是至關(guān)重要的。

3.3.3 提高金屬屏蔽質(zhì)量是提高局部放電水平的關(guān)鍵

局部放電大小，在很大程度上取決于金屬屏蔽。金屬屏蔽目前基本上都使用軟銅帶。銅帶在繞包過(guò)程中要平整、緊密、搭蓋均勻，不允許有皺折、卷邊。

4 ?結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于中壓交聯(lián)電纜來(lái)講，其生產(chǎn)制作過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題與機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用操作流程以及制作工藝流程都有著密切的關(guān)系，技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員需要從生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用以及生產(chǎn)流程的控制方面，對(duì)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性的質(zhì)量把控，從而確保電纜本身的生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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