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电线电缆制造工艺研究

摘要:电线电缆制造涉及工艺门类较多,覆盖了有色金属熔炼成型、高分子材料挤出、纤维材料绕包及金属材料的屏蔽、金属带铠装等多个工艺领域,采用的材料品种多、规格多、数量巨大,同时为了满足环保、安全等新时期需求,引入了更多的节能环保高性能材料,以便保证线缆阻燃耐火、绿色环保节能,使用场所广泛。基于笔者多年的工作实践,详细地描述了当前电线电缆制造工艺特点,与制造设备、新材料密不可分,具有相互协调和促进的作用,最后阐述了电线电缆制造工艺流程,为电线电缆制造提供较好的参考和支撑。

关键词:电线电缆;制造工艺;先进设备;新材料

1概述

在我国新时期社会经济正处于高速发展阶段,人们的物质生活质量也不断提高,随之带来的是生产生活中对电力输送的高质量、高安全性、绿色环保的要求。电线电缆制造工艺流程有繁有简,加工手段覆盖面广,根据技术工艺的发展创新产品对先进设备及专用设备、新材料的依赖性越来越高,这些先进设备及新材料可以大幅提升电线电缆制造质量,保证产品设计性能,同时也促进电线电缆制造工艺的发展和提高。

2新时期电线电缆制造工艺特点

随着电线电缆制造设备的自动化程度增强,高分子材料的性能不断提升等相关技术的快速发展,电线电缆制造已经进入到了新工艺时期,电线电缆制造工艺也呈现出了许多新的特点,例如制造对专业设备具有较强的依赖性,产品对新材料的使用也越来越广泛,新材料的发展也为电线电缆的质量性能带来提升,同时先进的设备与新材料技术的高速发展,也为电线电缆的新产品开发带来推动作用,所以三者之间具有互相促进发展的特点。电线电缆制造整个过程需要经过多个环节,每一环节都有专门的制造设备,设备之间存在较大的差异,先进的制造设备能够带来高质量高效率的生产,例如高速拉丝机、串联挤出机、多层绕包设备等,先进电线电缆制造设备对生产工艺控制更加精确,较传统的电线电缆生产设备相比,先进的电线电缆制造设备自动化程度越来越高,更多排除了人为的控制因素,减少了制造过程的操作失误与偏差。电线电缆制造不仅需要专业的设备,同时还需要引入更加先进的技术,例如为了能够实现海底超高压电缆的大长度制造,就需要绝缘连续挤出能力,其绝缘高分子材料的长时间挤出过程中稳定性与设备长时间不间断挤出的稳定性都是至关重要的,超高压电缆的绝缘材料交联聚乙烯对材料纯净度都是有严格要求,再如阻燃耐火电缆对阻燃材料及产品结构设计都提出了更高的要求,不光促进了阻燃材料的研发还促进了产品的技术提升。

3新时期电线电缆制造工艺流程

电线电缆制造工艺有繁有简,但主要环节包括拉丝、绞合、包覆等工序,产品型号描述越复杂,结构也为之越复杂,生产工艺的重复性就会变得越高。金属圆杆经过模具的模孔在一定拉力的作用下发生塑性变形,使截面减小,长度增加的一种压力加工方法,拉丝可经过多次拉制,达到工艺要求的尺寸。绞合工艺可以提高电线电缆柔软度、可靠性以及高强度,把多根金属丝按一定的排列顺序和绞距绞合在一起变为整根电缆用导体,绞合过程中可以配以成型模具,使绞合后的导体具有一定形状,如扇形、瓦形等,以节省电缆用料。包覆工艺主要是挤包工艺,主要用于电缆的绝缘,护层的挤制,另外还有纵包工艺,绕包工艺等,挤包工艺根据使用的材料的不同及产品类别不同需要专用设备进行生产,例如生产中压等级以上的电缆,其绝缘与屏蔽层就需要三层共挤设备完成,通信用同轴电缆,其绝缘是物理发泡绝缘,就需要物理发泡挤出机来实现挤出,氟塑料绝缘的高温线缆其绝缘挤出温度高达300℃以上,这就需要高温挤出设备进行挤出。纵包工艺主要用于电缆的屏蔽层或护层工序,例如纵包铝塑复合带,起到了屏蔽外来电场干扰和防潮防湿的作用,高压电缆纵包铝带同样是起到防护作用也同时起到承接短路电流的作用。绕包工艺主要是用于电缆的屏蔽,护层等工序,也有绕包工艺用于电缆的绝缘工序,此类比较少见,常用于高端线缆的制作。新时期的电线电缆制造工艺随着时代的进步以及科技的高速发展,设备的先进性及多功能性,电缆材料的高性能也为工艺流程带来改进,原有的工艺复杂的工序变为简单化,设备的帮助制造工艺的实现高效高质生产,例如光伏电缆的制作,最初的工艺流程是拉丝绞合挤绝缘挤护套辐照,挤制绝缘和护套是分开进行生产,既浪费的设备,能源和人力,而且效率不高,现在通过高速串联挤出设备生产线,实现了绝缘与护套一次性挤出,从导体挤制绝缘开始,到上盘,绝缘护套在一条设备生产线上完成,然后在进行辐照,此工艺的改进就是通过先进的设备得以实现,既节约了设备,也节省了人力,同时保证了产品的质量及生产效率。再如为了减小软导体绞合成股时产生的绞距通过复绞时尽最大的可能消除掉,是整个导体看上去像一次性绞合而成采用的同向绞合工艺,也是通过同向绞合束线机来完成,较以往的传统工艺先束绞再复绞方便的多,而且导体柔软度高,质量高。

随着社会的发展与技术进步,我国电缆厂家已经不拘于传统电缆的制造,开始向高端线缆制造领域进军,绿色环保、高效节能、安全可靠要求的产品不断研制出来,这都得益于先进的制造设备与高性能的电缆原材料,保障了先进的工艺得以实施,相信在不久的将来,我国的电线电缆制造将追赶干上发达国家,在高端产品占领一席之地。

参考文献

[1]何剑,鲁文澄.电线电缆生产工艺控制关联成本控制及核算[J].军民两用技术与产品,2017,20(18):111-112.

[2]吉玉玲,陆根生.辐照交联聚乙烯电线电缆的生产工艺[J].光纤与电缆及其应用技术,2012(1):26-28.

作者:吴建红 温鹏 孙媛媛 单位:江苏中超控股股份有限公司

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