电线电缆经典培训资料

技术部2021.6.6绪论电线电缆电线电缆分类电线电缆的开展史电线电缆的技术特点大纲电缆消费工序流程图拉丝与退火消费工序绞线工序绝缘制造工序成缆工序绕包工序铠装工序绪论电线电缆电线电缆是用于传输电能、传送信息和实现电磁转换的线材产品。电线电缆的分类电线电缆产品的运用领域(考)1、电力系统〔采用不同类型、不同电压等级的电线电缆把发电站、变电站、配电站和用电单位衔接起来，就组成了一个电能的传输和分配网络，即电力系统。〕电线电缆在电力系统中作为电能的载体。2、信息传输系统3、电工配备、电器仪表内部用线缆电线电缆按构造、性能、运用分类1、裸电线及裸导体制品2、电力电缆3、通讯电缆及光缆4、电气配备电线电缆〔种类众多〕种类约占电线电缆种类的60%。按产品运用特性可分为通用电线电缆、电工设备和仪器仪表用电线电缆、交通工具用电线电缆、地质勘探和采掘工业用电线电缆、信号控制电缆、直流高压电缆。5、电磁线〔绕组线〕电线电缆的开展1744年德国人温克勒用裸电线把电火花输到远间隔，宣告了电线的诞生。1752年美国人富兰克林发明了避雷针并用电线接地，电线的第一次适用化。1812年俄国人用未硫化的橡胶包覆在铜线上，制成了第一根有绝缘的电线。1887年在英国用沥青做绝缘制造了第一根10kV的电力电缆。1879年，爱迪生制成了黄麻沥青绝缘电力电缆。1895年美国诞生了铝架空线。1917年意大利发明了自容式充油电缆，同时在这一时期，英、美、德、日相继消费出了油纸绝缘电缆。1925年塑料开场运用到电缆消费。1937年德国首先研制出聚氯乙烯绝缘电线。1952年美国的查尔斯在核反响实验中偶尔发现了交联聚乙烯，1957年美国GE(通用电气)公司首先采用过氧化物蒸汽交联方式消费了交联电缆。交联聚乙烯的运用对电缆的开展产生了艰苦意义。截止到目前为止交联聚乙烯曾经运用到500kV电缆。交联聚乙烯以其优良的性能在低压、中压、高压、超高压电缆中得到广泛的运用。我国电缆开展历史：第一家电缆厂——昆明电线电缆厂〔1938年建厂〕，1939年7月1日正式投产。1948年昆明电线厂消费出6.6kV橡皮绝缘铅包电缆。新中国成立后，1954年建立沈阳电缆厂〔苏联援建〕，1956年正式投产。2002年河北宝丰胜利消费500kV电力电缆，并经过型式实验〔国内第一家〕。电线电缆的技术特点1、产品性能的综合性〔经过用途、运用要求、敷设环境等来思索资料的电性能、机械性能、老化性能等其它性能〕2、产品的广泛性〔运用领域广泛〕3、资料的多样型〔金属、纤维、漆料、涂料、油料、橡胶、塑料、无机资料和气体资料〕4、消费的延续性〔由内到外〕5、设备的公用性〔铸、轧、压、拉、绞、挤、包、涂、渡八个字概括〕6、质量要求的严厉性电线电缆消费流程图拉丝与退火与工序1、拉丝：金属杆材在一定的拉力作用下，经过一系列孔径逐渐变小的模孔，产生截面变小长度添加的塑性变形过程。简单的讲拉丝就是金属线材在等体积下线材长度的拉伸。2、拉线时实现金属变形的模具叫线模或拉丝模。3、拉丝模具的四个任务区及其作用：⑴光滑区：光滑剂在这里停留并被带入任务区。⑵任务区：金属在这此实现变形，直径减小、长度添加。⑶定径区：使拉出的线材尺寸准确，外形符合要求，模子应具有一定寿命，不致很快磨损，使直径超出公差。⑷出口区：不刮伤从定径区出来的线材。同时防止拉线机中间停车时产生倒线而引起断线。配模应满足的要求：⑴使拉出的线材尺寸外形、机械性能、外表质量均要符合规范要求。⑵每道变形量要尽量大，充分利用金属塑性，提高消费效率。⑶不发生断线和拉细景象，即保证足够的平安系数。拉丝油的作用及温度(浓度)控制⑴拉丝油的主要作用是：对拉制过程中金属线材和模具进展光滑冷却；同时将金属线材在紧缩变形过程中产生的金属粉末带走。起到提高金属线材外表质量和延伸模具运用寿命的作用。⑵拉丝油温度控制：铝拉最正确任务温度40~50℃最高不超越60℃；铜拉＜40℃。⑶铜拉皂液浓度：3~8%PH值7.5~8.5⑷铜拉冷却水浓度：0.5~1%出水温度不大于55℃入水温度不大于33℃⑸铜铝拉丝油的简单引见铜拉丝油以低粘度矿物油为根底油，并添加多种添加剂而制成的。其主要成份为天然油脂的酰胺皂、合成酯、外表活性剂、防锈剂、浸润剂、抗氧化剂、防霉防腐剂、消泡剂等多种添加剂。铜拉丝油的主要特点有：a、光滑性能好，光滑膜强度大，可减少高速铜大拉机轮箍、拉丝模具的磨损；b、泡沫低，冷却效果好，对铜材具有良好的抗氧化，加工后的铜材不易氧化；c、清洗性好，可有效防止铜皂在拉丝模、鼓轮、轴承、机箱内的粘结，延伸拉丝模、鼓轮的运用寿命；d、稳定性好，不易发臭蜕变，运用周期长，可节约本钱；e、平安卫生，无毒无异味，对皮肤无刺激作用，正常运用对人体无不良影响；铝拉丝油以石油光滑馏分为原料经溶剂精制和白土处置等工艺制得精致根底油，并添加抗氧、防锈、抗磨、消泡、低温降凝等多种油性添加剂调制而成。铝拉丝油的主要特点有：a、光滑性好，可提高铝线外表光洁度，减少模具损耗；b、稳定性好，耐老化性强，运用周期长，不易蜕变和发臭；c、良好的氧化安定性、热安定性、防锈防腐性及抗极压摩擦性；d、平安卫生，本品无毒无异味，对皮肤无刺激作用，正常运用对人体无不良影响；铜、铝拉丝油的最大区别就是：铜拉丝油在实践拉丝运用时，在拉丝油原液中参与一定比例的水进展调制，其浓度应符合我们工艺规定的要求。而铝拉丝油中是严厉控制水分的，铝拉丝油中的含水量应小于0.2%。拉丝机的分类退火工艺退火的目的：1、使经过冷加工硬化的塑性恢复到冷加工前的程度，以便继续加工。2、为了使拉线的废品恢复到拉线前的机械和电性能，进展废品退火。3、为了得到高强度的线材，对于铝镁硅合金线要进展淬火和时效。4、对于废品铝线，采用适当的工艺，可以得到性能介于硬线和软线之间的半硬线。5、对于铜电刷线，在束绞和绞制完成后进展退火，以消除由于束绞和绞制单线的内应力，使废品柔软适用。6、对于在温度较高的场所或运用时导体本身发热的合金产品，为了防止运用过程中发生电性能的变化，而预先进展退火。这种退火的温度略高于运用温度，且退火时间较短。退火的根本原理金属经过冷加工塑性变形后，内部晶粒碎化，晶格畸变和存在剩余内应力因此是不稳定的，它有向稳定形状下变化的自发趋向。但在室温下，原子的分散才干很弱，变化很难进展。所以我们经过将变形的金属进展加热，使原子的动能添加，促使其发生变化用最短时间将金属恢复到冷加工前的程度。退火的根本过程1、回复阶段2、再结晶3、再结晶后的晶粒长大阶段由于铜的外表氧化物较疏松，因此能被不断地氧化，所以铜丝退火时必采用“光亮〞退火，即须在无氧的真空中加热退火，或在充溢惰性气体的环境中加热退火。常见的维护气体有：1、惰性气体—氦〔He〕、氖〔Ne〕、氩〔Ar〕、氙〔Xe〕2、中性气体—二氧化碳〔CO2〕氮〔N2〕或它们的混合气体、水蒸气绞线工序1、绞合〔绞线〕：将多根直径较小的单丝按一定的规那么绞制成较大截面的导电线芯的工艺过程。绞线分正规绞合和非正规绞合两种。2、正规绞合可分为正规同心式单线绞合和正规同心式股线绞合正规同心式单线绞合：⑴普通绞线：用同不断径的单线，按同心圆的方式，一层一层地有规那么地绞合，每一层的绞向都相反。⑵组合绞线：它是由一样直径、不同资料或不同直径、不同资料的单线绞制而成。〔代表产品如架空导线〕正规同心式股线绞合：是由多股普通绞线或束线进展同心式绞合的绞线。非正规绞合〔束线〕：由多根单线以同一绞向不按绞合规律一同绞合而成的绞线，各单线之间的位置相互不固定，束丝的外形也很难坚持圆整。3、束丝和普通绞线的最大区别是：普通绞线的各单丝都有一个固定的位置，一层一层地有规那么地绞合；束丝的各单丝之间没有固定的位置不按绞合规律一同绞合而成。4、非正规绞合〔束线〕的特点：由于束线中各单线均向一个方向扭绞，在弯曲时各单线之间滑动余量很大，抗弯曲力小，所以束线的弯曲性能特别好，对于需求柔软、并用语经常挪动的场所的电线电缆产品就采用束线作导电线芯。绞合线芯的特点：⑴柔软性好；采用多根较小直径的单丝绞合成的线芯可提高电缆的弯曲才干，便于电线电缆的加工制造和安装敷设。⑵稳定性好；多根单丝按一定方向和绞合规那么绞合成的线芯，由于在绞线中每一根单丝的位置均轮番处在绞线上部的伸长区和绞线下部的紧缩区，当绞线弯曲时不会发生变形。⑶可靠性好；用单线做电线电缆的导体，容易受资料的不均匀性或绞制中产生的缺陷而影响导电线芯的可靠性，用多根单线绞合成的线芯这样的缺陷就得到了分散，不会集中到导体的某一个点上，导电线芯的可靠性就强的多了。⑷强度高；同样截面大小的单线与多根绞合线芯相比较，绞合线芯的强度要比单线高。5、节距：单丝延轴向前进一周的间隔。6、节径比：绞线节距长度与绞线直径的比值。7、节距与绞线柔软度的关系：节距越小绞线的柔软度越好，相反节距越大绞线的柔软度越差。8、绞入系数：在绞线的一个节距中，单丝展开的实践长度与节距长度的比值。9、绞线的绞向：右向〔Z向〕左向〔S向〕10、紧压导体：常见的紧压导体有紧压圆形、扇形及紧压瓦形〔五芯电缆〕半圆形〔两芯电缆〕11、紧压目的：⑴紧压扇形导体：减小电缆外径节省产品本钱减低电缆分量。⑵紧压圆形导体：提高绞合导体的外表质量减少导体直径，提高导体填充系数，紧压后的导体外表光滑圆整无毛刺，导体外表电场均匀。节约资料降低本钱。12、导体分类：根据GB/T3956<电缆的导体>规范，导体共分四种即第1种、第2种、第5种和第6种。第1种为实心导体，第2种为绞合导体，均适用于固定敷设电缆的导体；第5种和第6种为绞合导体，用于软电缆及软线的导体，第6种比第5种更柔软。挤塑工序挤塑工序包含绝缘和护套消费工序。绝缘消费方式有：涂覆、绕包、挤包，以及它们的组合。如今绝缘消费主要的是涂覆〔绕组线〕和挤包〔电线电缆〕塑料挤出工艺塑料挤出设备：挤出机挤塑机的任务原理：利用特定外形的螺杆在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前压，使塑料均匀地塑化，经过机头和不同外形的模具，使塑料挤压成各种外形的制品。挤塑机的根本构造：挤塑机由挤压系统、传动系统和加热系统〔冷却〕组成。１、挤压系统〔包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具五部分〕①螺杆:螺杆是挤塑机中的重要部分,它是由高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成，其作用是将塑料向前推进，产生压力，搅拌，旋转时与塑料产生摩擦热，使塑料熔化，并边延续不断地将融体送入机关挤出，它直接关系到挤塑机的运用范围和消费率。②机筒是一个金属筒，普通用耐热耐压的强度较高的，巩固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢制成，它与螺杆构成了塑料塑化和保送作用的挤压系统的根本构造，机筒的长度普通为其直径的15~30倍，以使物料得到充争加热和塑化充分为原那么。机筒应有足够的厚度，刚度、内壁应光滑。在机筒的外面装有电阻或感应加热器丈量安装及冷却系统。③料斗通常为锥描画器，其容积至少应能容1小时的用料，料斗底部装有切断料流截短安装，料斗侧面装有视孔可标定和计量。④机头是挤塑机的成型部件，机头主要有过滤安装〔多孔板和筛网〕、衔接纳、分流器、模芯座、模具等组成。２、传动系统它的功能是保证螺杆以所需求的力矩和转速匀速地旋转，普通伟动系统都包括三个必要的环节：原动力——变速器——减速器。要求螺杆的转速稳定，不随其负荷的变化而变化，以保证制质量量均匀一致。但在不同场所下又要求螺杆能变速，以到达一台设备能挤出不同规格制品的要求。为此传动电机普通采用整流电机、直流电动机等。３、加热冷却系统功能：经过机筒的加热或冷却，以保证塑料一直在其工艺温度范围内挤出。①塑机的加热方法：挤出机螺杆速度坚持恒定时，影响出胶量稳定性的主要要素是挤塑机的机身温度。交联挤塑机加热方法通常有两种，采用载体〔如加热水〕加热和电阻器加热。采用载体加热的特点是加热均匀，不易产生部分过热景象，但是载体加热温度对系统的密封性能要求很高，本钱较高。因此用于温控要求较高挤塑机上。②塑机冷却在挤出过程中经常会产活力筒内塑料温度过高，热量过多的景象，如不及时排出过多的热量，那么容易引起物料“先期交联〞；挤塑机普通在两个部位冷却：机筒冷却和机头冷却。机筒冷却〔机筒冷却方法有两种风冷和水冷〕从冷却效果来看，空气冷却比较柔和，冷却速度较慢，水冷却速度那么快，但比较猛烈，易呵斥较强的“热振动〞，水冷却系统的设计是比较复杂的，它除了具有良好的冷却效果外，还应有良好的密封性以防走漏，使在不需求冷却时，最好能使冷却系统中的水全部逸出，以免因存水产生的水垢使冷却系统堵塞，构造上还应有利于维修，目前的水冷却系统大部分是在机筒外外表车出螺旋形沟槽，然后环绕冷却管。螺杆冷却冷却螺杆的主要目的是防止塑料过热，此外冷却螺杆的加料段也有利于物料往机头保送。通入螺杆的冷却介质通常是水，水温可以根据要求坚持一定数值。甚至螺杆的冷却长度也可以调整，有时全长冷却，有时只冷却一部分，最新设计的挤塑机螺杆温度可以分区调理。挤塑机螺杆参数螺杆的主要参娄有直径长径比、紧缩比、螺距、螺槽宽度、螺旋角、螺杆与机筒之阐的间隙等。①螺杆直径D：挤塑机的大小规格通常用螺杆直径表示，直径越大，出胶量就越大，挤出量近似和其平方成比例，因此螺杆直径少许添加，将引起挤出量的显著添加。②长径比L/D：螺杆任务部分长度L与直径D的比值。在螺杆直径一定时，增大长径比就意味添加螺杆的长度，长径比越大，有利于物料充分塑化，同时还能产生较大的压力，保证产品更加密实，提高质量。然而长径比太大也不行，对交联料产生过分塑化，引起物料的先期交联，用于交联机组的挤出机，长径比普通在20~25倍之间。③紧缩比是加料段第一个槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比，紧缩比的选择，应根据原资料不决议，塑料性质不一样，紧缩比也不一样，颗粒大、紧缩比小；颗粒小、紧缩比大，低密度聚乙烯的紧缩比为2~3倍。④螺槽深度H：即螺纹的外半径与根部半径之差，根据紧缩的要求，加料段槽深大于熔融段，熔融段又大于均化段，加料段螺槽深度大，有利于提高其保送才干，熔融段和均化段螺槽浅，螺杆能对物料产生较高有剪切速度，有利于机筒壁向物料传热和物料的混合和塑化。等等挤出机的模具分为挤压式、半挤管式、挤管式。〔见以下图〕各种模具的特点：挤压式：优点1、挤出的塑料层构造严密结实。2、绝缘与导体结合严密无隙，挤包层的绝缘强度可靠。3、外外表平整光滑。缺陷1、调整偏芯不易。2、配模的准确要求高，产质量量对模具依赖性大。3、挤出线的弯曲性不好。挤管式：优点1、挤出速度快。2、操作简单，调偏芯容易。3、间隙大，磨损小，运用寿命长。4、配模方便。5、塑料定向拉伸，塑料挤出强度添加。6、护套厚度容易控制。缺陷：1、致密性差。2、塑料与线芯结合性差。半挤管式：汲取了挤压式和挤管式的优点。交联聚乙烯交联方法分为物理和化学两种方式：化学交联：过氧化物交联〔1、蒸汽交联(SCP)；2、红外线交联法(RCP)与干式交联；3、长承模(MDCV)交联；4、加压熔岩盐交联(PLCV)工艺；5、硅油交联(FZCV)工艺。〕和硅烷接枝交联〔一步法、两步法、共聚法〕。物理交联：高能射线辐照交联。

交联聚乙烯料是以低密度聚乙烯，过氧化物交联剂、抗氧剂等组合成的混合物料。加热时，过氧化物分解为化学活性很高的游离基，这些游离基夺取聚乙烯分子中的氢原子，使聚乙烯主链的某些碳原子为活性游离基并相互结合，即产生C-C交联键，构成了网状的大分子构造，绝缘料用过氧化二异丙苯〔DCP〕作为交联剂。以DCP作交联剂为例，聚乙烯交联反响如下：1、DCP分解成两个游离基2、活化聚乙烯、游离基转移及生成枯基醇3、聚乙烯分子间的交联4、枯基醇是不稳定的化合物，在高温下要分解，有两种几率要出现，即：由于DCP的分解需求高温，在反响中产生的H2O、CH4及其它生成物，所以整个交联过程必需在高温高压下进展，以添加反响速度和紧缩绝缘中的剩余副产物气体。绝缘工艺的根本要求1、无微孔绝缘、水含量最低采用全干式交联和冷却系统。使得绝缘中含水量及微孔降至最低。交联管加热系统应保证加热管的温度均匀，并且无“热点〞。该系统应容易操作，反响时间短。全干式交联消费线的气冷用鼓风机使氮气在冷却管中快速循环并实现热交换，因此冷却效率高，气冷大多运用于高压和超高压电缆消费工艺中。全干式交联消费线也可配备水冷，水冷采用闭路循环和热交换原理，大多数运用于中压电缆的消费。这种全干式交联工艺可以运用于悬链式和立式交联消费线之中。2、光滑的层间界面电缆绝缘层和半导电层界面能否光滑是影响电缆运用寿命的重要要素之一。尤其是对于高压、超高压电缆界面处半导电屏蔽层的凸起、嵌入绝缘层，会导致部分电场强度过高，加速绝缘老化，添加水树景象产生的能够。为了实现层界面光滑，在消费高压、超高压电缆运用超光滑的半导电资料。3、电缆绝缘同心度电缆绝缘同心度是指点体对各绝缘层的位置，有良好的同轴对称性。由于绝缘中的电场分布是电缆长期运转的关键要素，圆形使导体屏蔽层的电场强度最低，是理想的，也是所要求的外形，对于电缆同心度的要求也越来越严厉。此外无论是在立式消费线，还是在悬链式消费线上都能消费出符合同心度要求的厚绝缘电缆。绝缘后电缆的圆度取决于整个交联消费线上各个工艺过程，即：挤出、交联和冷却，但要求绝对的对称是不能够的，尤其是悬链式交联消费线。成缆工序成缆的概念将多根绝缘线芯按一定的规那么绞合成电缆的工艺过程。退扭绞合和不退扭绞合绞线的绞合和电缆的绞合有两种方法，一是退扭绞合，另一是不退扭绞合。退扭绞合是装有放线盘的线盘架借助其上的特殊安装〔退扭安装〕在机器旋转时，使放线盘一直坚持程度位置，在成缆时，绝缘线芯只受挠曲作用，而不发生改动作用。退扭绞合常用于圆形绝缘线芯的成缆过程，成缆后线芯没有回弹应力，可以保证成缆圆整度和成缆直径的准确性。不退扭绞合那么多用于扇形线的成缆，经过压模的紧压后，变成了塑性变形，从而消除了原来的改动应力，保证电缆成缆后的圆整。成缆的意义成缆是多芯电缆消费中重要工序之一，电力电缆常用三相电源的三芯、四芯〔其中一芯为地线〕和五芯〔其中一芯为地线，还有一芯为中性线〕电缆，控制电缆芯数更多〔多2芯到61芯〕，成缆过程中就是将假设干根绝缘线芯按一定的规那么一定的绞向绞合在一同，组成多芯电缆的过程。成缆工艺除了绞合以外，还包括绝缘线芯间空隙的填充和在成缆后缆芯上包带、屏蔽等过程。成缆时，绝缘线芯的绞合方式采用同心式正规绞合，假设绝缘线芯直径完全一样的成缆，称为对称成缆。如绝缘线芯直径不一样的成缆称为不对称成缆。为防止成缆过程中绝缘线芯受改动应力的影响，圆形绝缘线芯的成缆均采用有退扭安装的成缆机或弓构成缆机进展退扭绞合。成缆方向和节径比成缆方向普通均为右向。成缆方向确实认是按成缆线芯前进方向，假设绞笼向左转是右向，否那么反之。成缆节径比按各种类型电缆的不同而不同，交联聚乙烯绝缘的圆形线芯因绝缘较硬，成缆节径比较大，一盘为30~40；聚氯乙烯绝缘电力电缆圆形芯成缆节径比也为30~40，扇形线的节径比为40~50；塑料绝缘控制电缆缆芯节径比国家规范有规定，不得大于16~20。绞入系数和绞入率在成缆的一个节距内，绝缘线芯的实践长度和成缆的节距长度之比称为绞入系数〔K=L/H〕；绞入率是在一个成缆节距内绝缘线芯实践长度和成缆节距长度的差值与成缆节距长度之比率：λ=(L-H)/H×100%以采用绞入系数K较为方便，K值总是大于1的，这样成缆后单根绝缘线芯实践比成缆长度添加一个K值，线芯的电阻与线芯正比，即线芯的电阻也添加一个K值。绝缘电阻与绝缘线芯长度成反比，那么每根绝缘线芯的绝缘电阻减少一个K值，从减小线芯电阻值和增大绝缘电阻值的角度，希望成缆绞入系数愈小愈好。成缆绞入系数与节距比的平方成反比，因此，成缆节距比愈小那么成缆绞入系数愈大，那么绝缘线芯资料用量愈大，否那么反之，从节约资料用量的角度，希望成缆绞入系数愈小愈好。成缆包带为了成缆后缆芯不再变形，绝缘线芯在成缆机上成缆和填充的同时，还需绕包带层，对于塑料绝缘电缆，其包带层只是起扎紧作用，常用1~2层的无纺布带用搭盖绕包方式绕包〔详细用一层还是用两层，以成缆包紧为原那么〕，搭盖大小为带宽的10%~15%，绕包角在25°~40°范围内。成缆用到的设备：见照片不同型号运用的填充和绕包资料不同，详细见以下产品构造图：

铠装工序钢带铠装电缆主要适用于地下直埋，可接受一定的机械压力；