鋁電纜在金屬屏蔽生產(chǎn)制造中產(chǎn)生的問題與應(yīng)對措施研究

徐軻方

摘 要 鋁電纜金屬屏蔽實際生產(chǎn)制造期間，可能會出現(xiàn)多種問題，這會影響生產(chǎn)工序正常推進，增加產(chǎn)品制造質(zhì)量，故而應(yīng)積極分享問題成因，并探究相關(guān)應(yīng)對措施具有很大現(xiàn)實意義。筆者結(jié)合過往實踐歷程，總結(jié)經(jīng)驗并查閱有關(guān)文獻資料，做出相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞 鋁電纜;金屬屏蔽;問題分析;應(yīng)對措施

和銅芯電纜相比較，鋁電纜在多個方面占據(jù)優(yōu)勢。和普通鋁電纜相比較，鋁合金電纜抗蠕變性更強、長時間使用不能減少導(dǎo)體溫度明顯波動及接頭松動等現(xiàn)實問題，降低因接觸不良或內(nèi)阻增大而造成電纜表面過熱而形成相關(guān)故障的風(fēng)險。但其金屬屏蔽生產(chǎn)制造期間，鋁帶漏包、卷邊以及擦傷等問題難以完全規(guī)避，應(yīng)加強以上常見現(xiàn)象成因分析，施以有效防治措施加以應(yīng)對。

1金屬屏蔽生產(chǎn)制造中存在的問題

金屬屏蔽實際使用期間，遇到內(nèi)徑相對及較大的線芯用鋁帶繞包法予以屏蔽時，很可能出現(xiàn)鋁帶漏包、擦傷以及卷邊等情況。在電纜運行期間，金屬屏蔽層的作用可以做出如下概述：①電纜無故障運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，流經(jīng)感應(yīng)電流，有電纜故障形成時導(dǎo)通短路電流。②將電纜電場束縛在絕緣線芯中，實現(xiàn)對電場干擾的有效屏蔽。③減少或規(guī)避電纜軸朝向表面放電的情況。④有防雷電屬性。如下闡述鋁帶漏包可能會引起電纜軸向表面放電的機理。

圖1是某電纜金屬屏蔽漏包時的等值電路圖，若電纜的金屬屏蔽接地良好且運行無異常時，可以把電纜的絕緣屏蔽每一段視為等值電阻，此時其不會出現(xiàn)軸向表面放電。但若鋁帶漏包時，和電纜絕緣線芯相接觸的金屬屏蔽處局部位置電壓降低，u水平上升，故而漏包位置電纜可能會明顯增加電纜出現(xiàn)電暈放電情況的概率，電纜局放性能會相應(yīng)被削弱。電纜金屬屏蔽的形成擦傷可能會誘導(dǎo)致命性損傷，多種情況下，擦傷會損壞絕緣層外的半導(dǎo)電屏蔽層表層完整性，造成局部和金屬屏蔽接觸不良，促進微弱電場扭曲變形現(xiàn)象的形成過程，削弱局放性能，若長期未被解除，則可能會誘導(dǎo)電樹放電情況[1]。

2問題應(yīng)對方法

（1）站在電氣性能的視角去分析金屬屏蔽，針對中高壓電纜，建議采用鋁絲疏繞加鋁帶綁扎結(jié)構(gòu)，從電氣接觸層面上分析，鋁絲屏蔽結(jié)構(gòu)為線接觸，但鋁帶屏蔽結(jié)構(gòu)為面接觸，線接觸不會因接觸不良而引起局部受熱集中化、熱傳導(dǎo)性偏差的問題。外加于銅帶屏蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)，鋁帶繞包疊加縫隙會形成氧化物，這在很大程度上會削弱電纜的導(dǎo)電流性能，但鋁絲屏蔽有效規(guī)避了如上問題，從根本上保證了導(dǎo)電流性能。

（2）站在機械及量化生產(chǎn)視角分析，很多企業(yè)習(xí)慣使用鋁帶作為金屬屏蔽層，和采用鋁絲制造金屬屏蔽層相比較，能獲得更大經(jīng)濟效益且生產(chǎn)效率也有較明顯的提升。如果，若并沒有對電纜性能提出較嚴格要求時，建議使用鋁帶屏蔽將鋁絲屏蔽取而代之，此時制作出性能優(yōu)良的鋁帶屏蔽才是實踐中的重點。

在具體生產(chǎn)前期，應(yīng)檢查模具和欲要制造絕緣線芯規(guī)格之間的匹配性，線芯大小對模具規(guī)格起到?jīng)Q定性作用，大部分情況下，要求模具要比線芯外徑大2～3mm為宜，若在檢查期間發(fā)現(xiàn)模具配置欠缺合理性，鋁帶繞包脹力過緊，放線架脹力過于松弛，則很可能造成銅帶繞包后出模口時出現(xiàn)擦傷情況，筆者結(jié)合過往實踐操作經(jīng)驗，建議把線架的脹力控制至一個成年人與放線位置將線芯往下方壓，伴隨個人的身體重量，放線的盤具向前方移動為宜，鋁帶繞包頭的脹力不會在鋁帶的牽拉作用下而出現(xiàn)變形問題，率帶被包裹于線芯上，平整緊實為佳。

在生產(chǎn)期間，在加強模具質(zhì)量把關(guān)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)加強收線部位的精準(zhǔn)控制，生產(chǎn)期間排線運動和收線盤運行速度存在正相關(guān)性，伴隨收線盤轉(zhuǎn)速增加，平行排線運行過程也被推進，在擬定固定收線后，若檢測到收線脹力過小則會增加排線的松弛度，后續(xù)成纜工序時難以實現(xiàn)對纜線漲理的有效調(diào)控，增加擦傷綠帶等情況發(fā)生的風(fēng)險。脹力過小的弊端還有收線盤絕緣線芯上的鋁帶和鋁帶兩者相互摩擦、促進結(jié)構(gòu)破損過程。線芯長短及規(guī)格是影響收線盤脹力大小的主要因素。故而在生產(chǎn)實踐中，應(yīng)加強控制線芯長度指標(biāo)的有效調(diào)控，以確保電纜裝盤脹力始終能處于適宜范疇中。且既往有研究指出，影響鋁合金金屬頻率生產(chǎn)質(zhì)量的因素眾多，例如抗張強度和伸長率、電阻率之間成反比，這提示抗張強度越低，伸長率和電阻率就越優(yōu)良，電纜柔軟性能越好，這有益于減少鋁合金材料的使用量。依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[2]，在生產(chǎn)期間依照抗張強度下限規(guī)劃溫度，最適為28±5 ℃，此時電纜柔軟性較好、直流電阻更優(yōu)良。

（3）加強禁壓系數(shù)控制

對于常規(guī)絞制制造工藝而言，應(yīng)該將緊壓系數(shù)控制為0.75，進而保證有25%的空隙面積，并且要適當(dāng)減小絞合屏蔽的外徑，其有益于減少外包覆材料的使用量。若需要同時進行外徑壓縮工序，則建議把緊壓系數(shù)控制在 0.9左右，可以采用框式絞線機聯(lián)合緊壓模具開展生產(chǎn)作業(yè)，借此方式保證緊壓效果[3]。

3結(jié)束語

在現(xiàn)實生產(chǎn)實踐中，通過操控銅帶屏蔽繞包機，對實際生產(chǎn)中形成的問題予以列舉，并簡要分析其形成原因，希望能對同行相關(guān)工作的開展起到一定借鑒作用。筆者認為，在生產(chǎn)實踐中，很多質(zhì)量問題的誘因為人工操作不規(guī)范，故而應(yīng)以嚴謹?shù)膽B(tài)度參與操作，并在實踐中不斷提升專業(yè)水平，以從根本上提升產(chǎn)品的一次合格率。

參考文獻

[1] 范玉華.鋁合金電纜在住宅建筑中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2019， 10（9）：58-60.

[2] 何自鵬.鋁合金電纜導(dǎo)體制造技術(shù)與質(zhì)量控制探究[J].通信電源技術(shù)，2019，36（3）：207-209，211.

[3] 王國忠.UL 44鋁合金電纜緊壓導(dǎo)體設(shè)計和制造[J].電線電纜， 2017，23（6）：5-7.