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[蒸汽交联 ] 蒸汽交联后导体内层氧化问题

P: 2019-03-13 11:11:45

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公司生产的2类紧压导体,蒸汽交联后,内层导体表面或单丝与单丝接触缝隙处会出现发红、发黄等氧化现象,而最外层导体没事,请大家帮忙分下。5类软导体情况更严重。

tape cable - 扁导体带状电缆,扁平电缆 点赞(0) 投诉

P: 2019-03-13 11:51:21

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styroflex insulated cable - 聚苯乙烯绳带绝缘电缆 点赞(0) 投诉

P: 2019-03-13 13:05:08

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坐等解释。

complete test facility ies - 全套测试设备 点赞(0) 投诉

P: 2019-03-13 13:41:16

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拉丝要吹干,拉丝液用烧钝油

address - 地址 点赞(0) 投诉

P: 2019-03-13 13:54:09

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铜原子序数为29,隶属于过渡金属,密度是8.92g/cm3,熔点1083.4℃,具有良好的导热和导电性能,但在潮湿的空气中金属铜表面与氧气发生化学反应,生成Cu2(OH)2CO3,即铜绿,通常电缆生产厂中铜氧化多显示表面发黑,正是这种铜导体表面氧化现象的存在,困扰着众多电缆企业

 

我们在长期日常生产中观察发现,通过优质铜杆选择、有效控制拉丝工艺及乳化液浓度和温度、钝化处理铜导体绞合或束绞铜丝表面、后续工序优化处理等手段,会有效控制电缆铜导体的质量、防止其氧化,会极大的提高工作效率,减少返工频次,从而达到降低成本和提高内在产品质量的有益效果


下面我们以中压电力电缆生产为例,从铜杆抵达生产厂、储存、拉丝、绞合、内芯存放到绝缘挤出,对每个步骤有效控制措施进行分析

 


中压电力电缆生产过程中的铜导体防氧化控制

 

电缆用金属铜从原理上讲主要有物理方法阻隔铜与潮湿空气接触、阴极保护氧化还原法阻止铜导体氧化、化学方法在铜导体表面生产钝化膜阻止氧化,抑或在导体表面喷涂特殊液体予以保护。以中压电力电缆生产为例,每道工序防氧化控制的主要方法。

 

铜杆进厂前运输、检测及储存

 

我国大多数电缆企业用铜基本外购,而多数企业往往忽视了铜杆进厂前运输过程的控制,在江南及沿海地带(江浙、闽粤)夏季较长且多雨,铜杆基本通过重型卡车运输至公司,通过笔者了解,很多电缆企业没有制定相应的铜杆供应商运输规范、夏季雨天包装规范等制度,这使得往往出现铜杆供应商发货时铜杆表面完好无氧化发黑,而到达电缆企业用户面前时则出现铜杆表面发黑现象,带来了不必要的麻烦。

 

铜杆进厂检验基本依照GB/T 3048.2或电缆企业企标,有严格的程序。铜杆的储存一般电缆企业均放在仓库里,一般企业有较为严格的储存管理办法,在铜杆储存时,尤其是夏季雨天,一定要用塑料布或塑料薄膜覆盖铜杆,用最简单的物理阻隔法阻止铜杆与潮湿空气的接触制,而这一点往往受到电缆企业的忽视。在车间领用铜杆时一定要逐个铜杆卷进行肉眼检查是否有发黑现象,从生产源头加以控制。

 

铜杆拉丝工序的控制

 

本阶段以电力电缆最常用的8mm铜杆为例,如今拉丝时一般使用连续退火的铜大拉,需经过放线、拉丝与退火、冷却、烘干、收线等过程,首选选取对应规格的模具,切不可过小,如过小会强制使金属铜的晶格变异,加剧金属温度的急剧上升。

 

在开机前检查乳化液的浓度,确保浓度合格,在放线过程中,应保持放线张力稳定、均匀,不可过度颤动(颤动不可避免),拉丝过程中操作者应密切关注退火温度的变化,拉丝后导体硬化,延伸率变小,导体直流电阻率上升,拉丝候成圈时铜导体表面不应有残余乳化液,此处需要操作者肉眼识别,在拉丝下盘后用透明塑料薄膜密封,存放于干燥环境之中,待流转,但多数电缆企业因为嫌铜丝包薄膜麻烦而省略包薄膜工序。刚拉丝成圈的导体表面温度高于室温,如遇雨季会潜在氧化的风险。

 

铜丝绞合(束绞)与化学交联挤出工序

 

以铜丝绞合为例,在导体绞合过程中,各单丝以规则绞合或不规则绞合等方式绞合,经过各道压模后金属铜晶格改变结构,在强外力作用下,过模后铜导体温度较过模前有较大提高,尤其是紧压导体、扇形导体等,且框绞机目前无在线退火或降温装置,因此铜导体外层易氧化,在绞合前,选择合适的绞合模具、紧压轮、排线器,调整收线与放线张力,设备调整完毕后,操作者肉眼观察上盘铜丝与放线架中心铜丝的表面光洁度,确保无明显黑点,再启动机器。

 

一般电缆企业会在绞合工序(框绞机、笼绞机)中施加抗氧剂,抗氧剂的配方是0.3%左右的苯并三氮唑酒精溶液,操作方法是将抗氧剂融入工业酒精之中,用输液软管滴入铜丝中,滴入标准以刚好浸润铜丝为准,避免过少局部潜在氧化或过多浪费的现象发生,在所有防氧化工作准备稳妥后,再开机运转。

 

收线处应保证收线盘干燥,收线盘装满后,用透明塑料薄膜密封,与铜丝拉制同理,很多电缆企业也省略了此步骤,若此步骤造成铜导体氧化,对低压电缆影响尚低,对超高压电缆而言,影响则不堪设想。铜导体在经过拉丝、绞合、储存后,金属铜晶格形态已基本稳定。化学交联即在交联剂、抗氧剂、耦合剂等条件下,将XLPE均匀的挤包在铜导体上。在将装满铜导体的放线盘启动前,调整收放线张力,保证设备运行平稳。

 

总结

 

我国几乎所有的电缆厂都面临铜导体氧化的困扰,从金属铜化学特性讲,就是要保持金属铜的还原性。在日常生产中,采用如下措施可减少铜导体氧化的几率

 

1) 选择质优金属铜杆,规范供应商运输、交货流程与制度,铜杆到公司后,采取透明塑料薄膜密封措施,铜导体拉制、绞合后都应采取透明塑料薄膜密封措施;

 

2) 采用合适的铜丝拉制工艺,定期检查拉丝机的退火部件,优先选择含抗氧剂的拉丝油,定期检查乳化液浓度,保质期到期前一定提前更换;

 

3) 铜丝绞合、挤包绝缘工序采用钝化处理技术;

 

4) 树立质量意识,加强业务培训让以上工序操作者清楚铜丝氧化带来的不良后果。


intermediate sheath - 中间护套,内护套 点赞(1) 投诉

P: 2019-03-13 14:26:10

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关键在于硅烷交联引发剂DCP,在交联过程中的那一串化学反应省略掉不讲,引发剂DCP在整个交联过程中分解变成游离基,这游离基可使整个交联过程中与其接触的铜丝一直处于被还原状态,所以外层铜丝是被还原保护的,如果交联时间过长,DCP分解完,那么外层就也氧化变色了。愚见,不一定正确。

cable filling gel - 电缆填充胶 点赞(1) 投诉

P: 2019-04-27 10:07:55

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是最中心的氧化最厉害吗?

preheating furnace - 预热炉 点赞(0) 投诉

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