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在生产中曾经碰到了这样情况,即在生产铜芯1kV、4× 240 mm 硅烷聚乙烯绝缘电力电缆的过程中,为节约原材料,减小电缆外径,导体采用9O。紧压扇形导体结构,在成缆时,有时会发生其中的一根绝缘线芯在进入成缆机的并线模模口前绝缘内的导电线芯把绝缘撑破,导电线芯的较外层绞线像撑伞一样撑开的情况,从而致使整根电缆定长报废,只能作分盘处理。而且这种情况时有发生,说明不是偶然因素造成,有其必然性,在工艺上可能存在问题。这就需要分析、找出问题发生的原因,进行工艺改进,以避免这种情况的再次发生。
原因的分析
经分析导电线芯撑开情况产生的真正原因并非是由于绞线节距不合适或各层紧压不好,以及导体韧炼程度不够而造成。调节绞线节距及各层紧压程度,增加单线韧炼程度,仅能减少这种情况发生的概率,而应找出产生问题的主要原因,从根本上消除这种情况的发生。
扇形线芯和圆形线芯的成缆情况不同,圆形线芯在成缆时为消除导线的内应力各绝缘线芯需要退扭,而扇形线芯在成缆时需要预扭。以四芯扇形电缆为例,四根绝缘线芯成缆后应为圆形,则每一根绝缘线芯横截面应为1/4圆,由两条互为直角的边和一条圆弧边构成。成缆后圆弧边在外,四个线芯的圆弧边组成一个圆,四个线芯的直角边分别和其他线芯的直角边紧密贴合。为达到这一要求,则要求各绝缘线芯在进入并线模模口时应按一固定的角度进人,使各绝缘线芯直角边**点在圆心位置。直角边预扭角度要合适,才能使各直角边所在面正好相合,成缆后电缆才能成为圆形。否则绝缘线芯转动或角度不对,可能使线芯的直角边和圆弧的交点移至中心位置;或圆弧边转向至中心位置,这样成缆出来的电缆就不会圆整,俗称为“线芯翻身”。为了固定各线芯进线角度及位置,必须对各绝缘线芯施加一个扭力,强行控制线芯进线位置,该扭力通过对线芯预扭来达到,其大小通过调节放线盘转动圈数来调节,即通过调节预扭节距来调节。该扭力大小主要与导电线芯截面有关,截面越大,所需扭力越大;同时还与铜丝韧炼程度及导体紧压情况有关。
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对于MYPTJ类型的10kV矿用电缆,经过局部放电试验和生产过程的跟踪,对该类产品的生产过程工艺和检测方法进行总结,需要注意以下事项:首先,产品生产过程的外屏蔽应采用“挤出半导电屏蔽+绕包半导电带屏蔽+金属编织屏蔽”结构,而不是挤出半导电屏蔽后直接进行金属编织屏蔽,在绝缘线芯外加绕一层外半导电屏蔽带,能够杜绝编织屏蔽嵌入挤出绝缘屏蔽,影响局放性能。
其次,电缆端头的处理要求。绝缘屏蔽层应采用美工刀和尖嘴钳剥离,屏蔽层端部应处于同一截面且应有过渡斜面,不得损伤绝缘本体,绝缘表面要采用细木锉挫干净,不能有半导电材料残留,线芯端部绝缘部分应切齐、导体露出部分应紧密整齐,用无水乙醇清洗绝缘表面。试验用的变压器油要纯净,不能有水、悬浮物等杂质。电缆两端插入油杯,绝缘油必须浸没绝缘屏蔽切口。电缆导体与油杯电极接触要充分,要确保试验过程中端头不放电。
除此之外, 10KV矿用电缆产品过程周转和上机生产过程要严格控制,尤其加强对产品绝缘挤出工序硫化温度、硫化时间、蒸汽压力、收放线速度等参数的控制 ,防止产品在生产过程中出现欠硫和缆芯进水而影响局放结果。
最后,此类产品绝缘线芯生产过程要避免人为较度扭结、扭绞及弯曲 ,防止应导体与导体屏蔽之间发生脱离、错位,从而造成导体屏蔽均压性能降低而影响局放指标。
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