電線電纜工序質量問題的影響因素及解決措施分析

徐庭元　李小琴　陳明

摘要：隨著我國電力系統以及智能制造的快速發展，電力系統以及電氣裝備對于電線電纜產品質量問題越來越重視。在本文章中，將對市場需求量最廣的額定電壓26/35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜主要生產工序的主要質量問題、影響因素以及解決措施進行了簡要分析，希望對電線電纜行業的制造過程質量控制有一定的參考和借鑒價值。

關鍵詞：電線電纜;質量問題;影響因素;解決措施

1 引言

目前，電線電纜主要分為裸線、電力電纜、繞組線、電氣裝備電線電纜以及通信電纜和光纜五大類。電線電纜作為電工產品，其主要作用在于傳輸電能、傳遞信息、實現電磁能量轉化的一大類電工產品，其質量水平直接關系到了電力系統、電氣裝備運行的安全性。隨著我國工業以及基礎材料水平的提高，電線電纜的生產裝備以及主要原輔材料已不再是制約電線電纜質量的主要因素。各生產廠家應該不斷的研究和創新生產工藝技術，嚴格管控工序質量，才能實現合格產品到精品的質變。

2 電線電纜主要生產工序

電線電纜主要是由拉絲退火、導體絞制、絕緣擠包、絕緣交聯、成纜、屏蔽、鎧裝和護套擠包等工序疊加組成，任何一道工序出現質量問題直接影響到了成品電纜的質量水平。根據各工序對產品質量的影響程度，一般會把拉絲退火和絕緣交聯作為特殊過程控制，絕緣和護套擠包作為關鍵工序管控，本文將對以上主要工序的主要質量問題、影響因素以及解決措施進行分析。

3 電線電纜工序質量問題、影響因素以及解決措施

3.1 拉絲退火工序

拉絲退火工序主要是銅桿通過拉絲設備，經過多道拉絲模具，在機械牽引力的作用下，使銅桿的外形尺寸變小，以滿足外形尺寸設計要求。拉絲過程會產生一定的應力，銅絲會發生硬化、脆變，因此，還需要對銅絲進行同步退火處理，利用再結晶的方式消除分子間應力，保持銅絲良好的機械性能和電氣性能。該工序決定了絞制導體是否滿足電纜載流要求，一但達不到指標會導致電纜發熱過快，加速絕緣老化，引發觸電、火災等事故。拉絲退火工序常見質量問題、主要影響因素以及解決措施有以下幾方面：

⑴ 外形尺寸與設計不符

該問題產生的主要影響因素：拉絲模具選擇不合理或長期使用磨損嚴重;張力過緊，延伸系數太大;模具中心線與拉拔中心線不一致;模具承線長度太長等因素導致。

該問題的解決措施：選擇合理尺寸的拉絲模具，加強過程中線徑測量，及時更換模具;調整配模以及收線張力，減小延伸系數;安裝模具時，注意擺正模具;減小模具承線，減小模具拉制力。

⑵ 表觀擦傷、刮傷、起皮、毛刺、斷裂

該問題產生的主要影響因素：銅桿雜質含量高;模具、輥筒、壓輪等接觸部位有破損，導致機械性損傷;潤滑液含脂低，潤滑作用不夠。

該問題的解決措施：選擇雜質含量低且光潔的無氧銅桿;定期檢查模具以及線材接觸部位光潔度，及時保養;定期及時更換潤滑液。

⑶ 電阻率、機械性能不合格

該問題產生的主要影響因素：拉絲、退火工藝參數設計、控制不到位。

該問題的解決措施：設計合理退火工藝參數，加強過程參數控制。

3.2 絕緣和護套擠包工序

絕緣和護套擠出工序主要是通過特定形狀的螺桿在加熱料筒內旋轉，利用螺桿與料筒的摩擦力將塑料粒子熔融，然后再利用螺桿的推擠力，將熔融的塑料通過不同形狀的擠出模具，使塑料材料連續擠包在導體或纜芯上，形成一層絕緣層或護套層。該工序決定了電線電纜是否具有優良的絕緣性能、耐電壓性能以及較高的機械性能，一但工序質量達不到指標會引發觸電、火災等事故。絕緣和護套擠包工序常見質量問題、主要影響因素以及解決措施有以下幾方面：

⑴ 絕緣和護套層塑化不良

該問題產生的主要影響因素：塑料粒子質量問題，無法塑化;機身溫度設置過低，塑料粒子無法完全熔融。

該問題的解決措施：更換加工性能優良的材料;提高機身各個溫區的溫度。

⑵ 絕緣和護套層焦燒、氣孔

該問題產生的主要影響因素：機身溫度設置過高，塑料粒子焦燒;螺桿長期未清洗，焦燒物積存;機頭壓蓋未擰緊，膠料進去后老化分解;材料潮濕。

該問題的解決措施：降低機身各個溫區的溫度;定期徹底清洗螺桿;模套壓蓋壓緊，防止進膠;特殊容易吸濕材料生產前進行烘干處理。

⑶ 絕緣和護套層偏芯

該問題產生的主要影響因素：模具選擇過大或損傷;偏心調節螺絲未擰緊。

該問題的解決措施：根據不同的材料以及不同的擠出方式，選擇合適的模具;模具調整后擰緊調模螺絲。

⑷ 絕緣層熱收縮過大

該問題產生的主要影響因素：絕緣擠包時采用擠管式擠出方式，模具選擇過大，導致拉伸比過大;不同規格的導體，采用同一副擠出模具，模具過大;導體過冷，絕緣層收縮;絕緣層未采取分段冷卻，導致絕緣層收縮;絕緣材料熱收縮性能不合格。

該問題的解決措施：小規格線芯采用擠壓式擠出模具，大規格采用實配尺寸模具或者增加吸風裝置，減小擠出時的拉伸比;不同規格采用不同的擠出模具，減小擠出時的拉伸比;冬天溫度過低時，增加導體預熱裝置，提高導體表面溫度;絕緣出模后，冷卻水槽采用由熱到冷的分段冷卻方式，避免絕緣層的急冷導致絕緣層過于收縮。

3.3 絕緣交聯工序

絕緣交聯工序主要是通過物理或化學方法，使高分子材料由線性結構轉變成三維網狀結構，由熱塑性材料變成熱固性材料。該工序決定了電線電纜是否具有優良的耐老化性能、機械性能和耐環境性能。一但工序質量達不到指標會引起絕緣層老化、開裂等問題，甚至引發觸電、火災等事故。絕緣交聯工序常見質量問題、主要影響因素以及解決措施有以下幾方面：

⑴ 低壓電纜絕緣層熱延伸不合格

該問題產生的主要影響因素：溫水池或蒸汽箱密封性差;溫水池或蒸汽箱溫度未達交聯要求;交聯時間過短。

該問題的解決措施：提高溫水池或蒸汽箱的密封性，特別是溫水池增加蓋帽;溫水池或蒸汽箱溫度建議控制在85℃以上;根據規格大小以及不同廠家材料交聯劑配比情況，摸索不同規格、不同廠家合適的交聯溫度和交聯時間。

⑵ 中高壓電纜絕緣層熱延伸不合格

該問題產生的主要影響因素：管道溫度和氮氣壓力未滿足交聯要求;生產線速度過快。

該問題的解決措施：提高交聯管道溫度以及氮氣壓力;降低生產線速度，使得絕緣層充分交聯。

⑶ 導體氧化

該問題產生的主要影響因素：溫度過高或交聯時間過長;溫水交聯時端頭未密封，水汽進入;溫水后未及時翻盤冷卻。

該問題的解決措施：優化交聯工藝參數;溫水交聯過程保持兩端頭無水汽進入;溫水后及時翻盤降低線芯溫度。

⑷ 絕緣層抗張強度過小，伸長率過高

該問題產生的主要影響因素：絕緣層未完全充分交聯。

該問題的解決措施：優化交聯工藝，使絕緣層充分交聯。

⑸ 絕緣層抗張強度過高，伸長率過低

該問題產生的主要影響因素：絕緣層過交聯。

該問題的解決措施：優化交聯工藝，避免絕緣層過交聯。

結束語

電線電纜作為多工序疊加而成的電工產品，與其他電工產品的制造工序存在著較大的差異性，正是由于特殊的疊加式生產加工方式，使得電纜每一道工序的質量水平直接決定了產品的質量水平。通過對電線電纜工序質量問題的影響因素以及解決措施的分析，能夠為電線電纜行業質量的提升提供幫助，促進電線電纜行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]羅旭芳，陳寧紅.電線電纜關鍵工序-擠塑工序的檢查要點[J].認證技術，2013（05）

[2]王勛，邱麗嫻，胡軍憑.探究電線電纜制造的新工藝[J].建筑細部，2018（27）

[3]張金成.電線電纜制造的新工藝分析[J].集成電路應用，2019.36（03）：81-82.

[4]李靜林.電線電纜制造的新工藝研究[J].基層建設，2019（07）