無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工與質(zhì)量控制研究

摘" 要：人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)和生活中對(duì)電纜的安全性提出了更高的要求，使無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。該電纜在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生煙霧量較少，不會(huì)釋放有毒鹵化物氣體，具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，更加滿足現(xiàn)代人們的多元化需求。基于此，[ 1]"主要對(duì)無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工與質(zhì)量控制進(jìn)行深入研究，以期為相關(guān)人員提供有效參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜" 生產(chǎn)加工" 質(zhì)量控制" 普通電纜

中圖分類(lèi)號(hào)： TM246

Research on Production， Processing and Quality Control of Halogen-Ffree Low-Ssmoke Mineral Insulated Cable

LUO Xiqun" HU Leyun" WANG Yuanyuan

Zhejiang Weiying New Material Cable Co.， Ltd.， Wenzhou， Zhejiang Province， 325000 China

Abstract： People have put forward higher requirements for the safety of cables in daily production and life， which has led to the increasing application scopemakes the application range of halogen-free low-smoke mineral insulated cables expand day by day. The cable produces less smoke during the combustion process and does not release toxic halide gases， which has significant application advantages and bettermore meets the diversified needs of modern people. Based on this， it "mainly conducts in-depth research on the production， processing and quality control of halogen-free low-smoke mineral insulated cables， in order to provide an effective reference for relevant personnel.

Key Wwords： Halogen-free low-smoke mineral insulated cable; Production and processing; Quality control; Ordinary cables

無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜與普通電纜相比，其使用性能良好、安全質(zhì)量較高，逐漸被人們廣泛應(yīng)用于多種需要高安全性的場(chǎng)合。但是，該電纜生產(chǎn)加工的過(guò)程中容易受到材料選擇、工藝控制等多方面因素的影響，依然存在一些不足之處，直接影響了電纜的整體安全質(zhì)量。因此，對(duì)該電纜生產(chǎn)加工與質(zhì)量控制進(jìn)行研究就顯得尤為關(guān)鍵。

1" 無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜闡述

無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜具有一定的特殊性，全面融合了礦物絕緣電纜、無(wú)鹵低煙電纜的優(yōu)勢(shì)，在多種應(yīng)用場(chǎng)景中獲得良好的應(yīng)用效果。該種電纜的絕緣層普遍以無(wú)機(jī)材料為主，并且在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工中，選用的材料不含鹵素，進(jìn)而在燃燒中不會(huì)產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，具有較高的耐火、防爆等性能。同時(shí)，該種電纜在高溫環(huán)境條件下依然能夠持續(xù)運(yùn)作，絕緣材料對(duì)蒸汽、氣體、火焰的通過(guò)具有良好的阻斷作用，具有顯著的環(huán)保性、安全性。該種電纜的材料環(huán)保無(wú)毒，有利于在發(fā)生火災(zāi)時(shí)增強(qiáng)可見(jiàn)性，以便于被困人員迅速逃離現(xiàn)場(chǎng)，并為救援人員提供更多便利^[1]。[ 2]"在機(jī)場(chǎng)、隧道等多種對(duì)安全性要求極高的環(huán)境中，無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜得到了廣泛應(yīng)用。

該電纜的耐候性較好，能夠適應(yīng)較為惡劣的環(huán)境，保持使用性能安全穩(wěn)定，進(jìn)而在高層建筑、軍艦船舶等重要場(chǎng)所的電力系統(tǒng)、重要設(shè)施設(shè)備中具有良好的適用性。此外，核電領(lǐng)域?qū)﹄娎|質(zhì)量要求較高，需要確保其安全可靠性符合相關(guān)要求。而無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜具有十分出色的性能，進(jìn)而逐漸被應(yīng)用在核電領(lǐng)域。對(duì)無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜進(jìn)行綜合分析，其耐火性、安全穩(wěn)定性、防爆性、環(huán)保性較為顯著，并具有低煙無(wú)鹵特性，在多個(gè)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2" 無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工

2.1" 原材料選擇

在無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工過(guò)程中，需要相關(guān)人員結(jié)合實(shí)際情況和需求，選擇適宜的原材料，確保其符合生產(chǎn)加工要求，優(yōu)化電纜使用性能。[ 3]

2.1.1" 基體樹(shù)脂

在原料選擇中，基體樹(shù)脂的選用十分重要，需要引起相關(guān)人員的高度重視。其中，常選用的是乙烯基樹(shù)脂，如線性低密度聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、共聚物等，具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.1.2" 阻燃劑及其他助劑

在阻燃劑選擇中，以無(wú)機(jī)礦物粒子為主，包含氫氧化鎂、氫氧化鋁等，在無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工中的應(yīng)用效果良好。這些阻燃劑在實(shí)際應(yīng)用中，處于高溫環(huán)境中會(huì)有效分解，進(jìn)而生成金屬氧化物，釋放水，呈現(xiàn)出良好的阻燃效果。其他助劑的合理選擇和應(yīng)用，能夠進(jìn)一步改善電纜生產(chǎn)加工性能，提高電纜阻燃效果，優(yōu)化電纜材料的綜合使用性能。例如：聚乙烯蠟、硅酮母粒等被廣泛應(yīng)用^[2]。[ 4]

2.1.3" 絕緣線芯

在電纜材料選取的過(guò)程中，對(duì)于導(dǎo)體的合理選擇是銅芯圓形導(dǎo)體，主要是由于其結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定、不易松散，并具有較高的抗拉強(qiáng)度。線芯通過(guò)正規(guī)絞合后緊壓，使得單線變形，進(jìn)而使單線之間的間隙、導(dǎo)線外徑有效減小，導(dǎo)線表面圓整度更好，表面電場(chǎng)十分均勻，從而提高了電纜絕緣的電氣特性。同時(shí)，線芯經(jīng)緊壓之后，有效減少了耐火、護(hù)層、絕緣等材料在生產(chǎn)加工中的使用量，節(jié)約成本。此外，為了進(jìn)一步提高電纜電氣性能，導(dǎo)體外更多以導(dǎo)體屏蔽、絕緣等形式，采用三層共擠機(jī)頭一次擠出成型，絕緣層為XLPE。對(duì)于金屬屏蔽層而言，利用銅帶重疊繞包，對(duì)電場(chǎng)干擾具有良好的屏蔽效果，并使得電場(chǎng)更加均衡，進(jìn)一步確保和其接觸的絕緣半導(dǎo)電屏蔽層為零電位。

2.1.4" 纜芯填充

以無(wú)堿玻璃纖維為主要填充材料，其成分為二氧化硅，具有較為安全穩(wěn)定的化學(xué)性能，并呈現(xiàn)出環(huán)保、無(wú)毒、無(wú)害的優(yōu)勢(shì)。該材料的耐熱溫度超過(guò)了660 ℃，在燃燒中不會(huì)產(chǎn)生有害煙氣。絕緣線芯填充成纜之后，每根玻璃纖維之間具有一定的空隙通道，有利于散熱，進(jìn)一步保證電纜安全運(yùn)行。此外，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，可以通過(guò)玻璃纖維之間的通道將外部傳導(dǎo)進(jìn)來(lái)的熱量有效傳導(dǎo)出去。[ 5]

2.1.5" 內(nèi)阻燃層

玻璃纖維在應(yīng)用中，環(huán)保無(wú)毒、耐高溫性、防火阻燃性較好，呈現(xiàn)出三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在很大程度上增強(qiáng)了電纜的韌性、抗張性，提高其耐沖擊強(qiáng)度。[ 6]

2.1.6" 隔氧層

材料選擇中，以陶瓷化無(wú)鹵低煙聚烯烴阻燃耐火隔氧料為主，厚度通常在3.9～6.4 mm。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該隔氧層在燒蝕之后形成鎧體，十分堅(jiān)硬，并在斷面形成微孔陶瓷，具有良好的隔熱、隔氧、擋火等特點(diǎn)。同時(shí)，鎧體具有較高的彎曲斷裂強(qiáng)度，大約為5 MPa。電纜燃燒后，產(chǎn)生的煙量較少，毒性小，并且不會(huì)產(chǎn)生二次火災(zāi)，減少對(duì)人體的二次傷害。[ 7]

2.1.7" 鎧裝層

主要選擇雙鋼帶間隙繞包，對(duì)火焰具有顯著的隔斷和阻擋作用，避免其與絕緣層接觸，提高電纜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2.1.8" 外護(hù)套

以陶瓷化無(wú)鹵低煙聚烯烴阻燃耐火護(hù)套料為主，在發(fā)生火災(zāi)被燒蝕之后，殼體斷面會(huì)產(chǎn)生密實(shí)、均勻的陶瓷微孔。陶瓷化鎧體的介電強(qiáng)度、體積電阻率較高，可以作為無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜的護(hù)套層、防火耐火層^[3]。

2.2" 生產(chǎn)加工工藝

無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工的過(guò)程中，其關(guān)鍵加工工藝主要包含以下幾個(gè)方面。

2.2.1" 單線絞合

在電纜生產(chǎn)加工中，為了提高絞線外形的圓整度，使其結(jié)構(gòu)更加安全穩(wěn)定，需要控制相鄰絞層絞向相反，保持相鄰內(nèi)層大于外層節(jié)徑。同時(shí)，在生產(chǎn)加工中，更多強(qiáng)調(diào)合導(dǎo)體表面的光潔度，確保其不存在任何雜物、劃傷、跳線等現(xiàn)象，進(jìn)而避免由于絕緣層受損而引起游離放電。此外，生產(chǎn)加工人員應(yīng)控制緊壓后填充系數(shù)在0.87～0.9之間為宜。

2.2.2" 三層共擠

生產(chǎn)加工人員可以選擇擠壓式磨具進(jìn)行內(nèi)外屏蔽加工，確保厚度均勻，表面圓整度良好，不存在顯著的絞線凸紋、燒焦損傷等痕跡，確保生產(chǎn)加工質(zhì)量符合相關(guān)要求。此外，生產(chǎn)加工中，確保絕緣層無(wú)氣泡和雜質(zhì)，保持絕緣標(biāo)稱(chēng)厚度符合相關(guān)規(guī)定要求，控制最薄點(diǎn)大于標(biāo)稱(chēng)厚度0.9～0.1，絕緣偏心度小于15%。[ 8]

2.2.3" 耐火隔氧層繞包

在電纜耐火隔氧層生產(chǎn)加工過(guò)程中，選擇陶瓷化硅橡膠耐火復(fù)合帶。但是，其強(qiáng)度低，容易受損，并在繞包操作中不容易粘貼。對(duì)此，生產(chǎn)加工人員通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，合理調(diào)整繞包角度和張力等各項(xiàng)參數(shù)，并選擇適宜的繞包設(shè)備，防止耐火隔氧層繞包操作中出現(xiàn)斷帶、漏包等問(wèn)題，確保加工工藝和成品質(zhì)量符合相關(guān)要求。

2.2.4" 耐火層、外護(hù)套擠出

對(duì)電纜耐火層、外護(hù)套生產(chǎn)加工中，以熱塑性陶瓷化無(wú)鹵低煙聚烯烴料為主。但是，該材料在實(shí)際應(yīng)用中需要使用大量填充劑，這在一定程度上降低了其物理性能、擠出時(shí)流動(dòng)性，并且黏度較大。對(duì)此，生產(chǎn)加工人員應(yīng)當(dāng)選擇低壓縮比螺桿科學(xué)生產(chǎn)。在實(shí)踐操作中，需要在擠出之前，烘干、預(yù)熱電纜料，并在擠出的過(guò)程中合理控制各區(qū)溫度。此外，在擠出之后，利用梯度冷卻定型區(qū)，控制溫水與冷水冷卻水槽溫度分別在54 ℃、20 ℃左右，進(jìn)而有效降低擠塑操作中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，有效避免出現(xiàn)護(hù)套開(kāi)裂等現(xiàn)象，確保電纜生產(chǎn)加工質(zhì)量^[4]。

3" 無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜質(zhì)量控制的有效措施

3.1" 改進(jìn)材料配方

為了提高電纜生產(chǎn)加工質(zhì)量，就需要加強(qiáng)質(zhì)量控制工作，改進(jìn)材料配方，控制原材料質(zhì)量。在實(shí)際工作中，質(zhì)量控制人員應(yīng)高度重視材料質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際情況，在電纜材料配制中能夠適當(dāng)增加改性劑，并結(jié)合其后續(xù)的應(yīng)用要求，摻入一定量的抗氧化劑、阻燃劑等，提高絕緣材料的使用性能，確保其抗氧化與抗燃性能、拉伸強(qiáng)度符合要求。同時(shí)，在電纜材料配方改進(jìn)中，可以增加一些硅灰、碳酸鈣等材料，對(duì)絕緣材料的耐磨性、耐張性等進(jìn)行有效改善。此外，樹(shù)脂為電纜絕緣材料的關(guān)鍵構(gòu)成部分，在絕緣材料配制中，應(yīng)選擇適宜的樹(shù)脂類(lèi)型優(yōu)化配比，增強(qiáng)其絕緣性、耐壓性，進(jìn)一步控制電纜整體質(zhì)量^[5]。

3.2" 生產(chǎn)加工過(guò)程質(zhì)量控制

電纜生產(chǎn)加工過(guò)程中容易受到多種因素的干擾，產(chǎn)生一些質(zhì)量問(wèn)題，這就需要質(zhì)量控制人員高度重視生產(chǎn)過(guò)程的管控，確保電纜質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，積極引入先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備（如自動(dòng)化攪拌設(shè)備、注塑機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)等），使電纜生產(chǎn)加工向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，充分發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)各類(lèi)材料自動(dòng)化混合、成型，能夠有效避免人工操作失誤，節(jié)約人工成本，提高電纜生產(chǎn)加工的質(zhì)量和效率。此外，在電纜生產(chǎn)加工中，還可以借助精密度較高的溫濕度計(jì)、流量計(jì)等，對(duì)影響生產(chǎn)加工質(zhì)量的各類(lèi)環(huán)境因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、針對(duì)性調(diào)節(jié)，避免其對(duì)電纜加工質(zhì)量帶來(lái)不良影響。同時(shí)，借助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析軟件等，全面采集電纜生產(chǎn)加工中的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，并綜合分析相關(guān)溫濕度、壓力、流速等各類(lèi)參數(shù)。質(zhì)量控制中，結(jié)合電纜生產(chǎn)加工狀況，科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，提高電纜產(chǎn)品的一致性，節(jié)約成本，降低能耗，確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，進(jìn)而創(chuàng)造更多綜合效益。

在電纜生產(chǎn)加工質(zhì)量控制中，還需要加大各類(lèi)工藝技術(shù)的管控，確保工藝參數(shù)符合加工要求，避免影響電纜產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能。[ 9]"例如：生產(chǎn)速度控制，能夠進(jìn)一步保證電纜材料的均勻性，提高生產(chǎn)效率；生產(chǎn)溫度的控制，能夠提高產(chǎn)品成型質(zhì)量；模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化控制，避免影響電纜材料的形狀，在模具中材料處于均勻分布狀態(tài)，減少氣泡，提高電纜質(zhì)量；灰塵控制中，安裝過(guò)濾器，避免電纜生產(chǎn)加工中出現(xiàn)較多灰塵，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3" 成品質(zhì)量控制

在電纜質(zhì)量控制中，應(yīng)加強(qiáng)成品電纜的外觀檢查工作，保證電纜表面光滑整潔，不存在任何裂紋、氣泡等現(xiàn)象。同時(shí)，做好成品電纜阻燃性、耐老化等各項(xiàng)使用性能的檢測(cè)。通過(guò)成品質(zhì)量控制，保證其符合相關(guān)煙濃度最小透光率、鹵酸氣體逸出量、阻燃能力等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，在成品質(zhì)量控制中，需要工作人員更多強(qiáng)調(diào)成品電纜耐火性能、阻燃性能、無(wú)鹵指標(biāo)、低煙指標(biāo)的檢測(cè)，確保成品電纜生產(chǎn)加工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保障人員在發(fā)生火災(zāi)時(shí)具有更多逃生的時(shí)間和機(jī)會(huì)。

4 "結(jié)語(yǔ)

無(wú)鹵低煙礦物絕緣電纜生產(chǎn)加工與質(zhì)量控制是較為復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，需要相關(guān)人員在生產(chǎn)加工中，合理選擇原材料，綜合考慮加工工藝，提高產(chǎn)量質(zhì)量。同時(shí)，在質(zhì)量控制中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)材料質(zhì)量控制，并關(guān)注生產(chǎn)加工過(guò)程和成品電纜質(zhì)量控制，通過(guò)不斷優(yōu)化與改進(jìn)，生產(chǎn)加工出安全、可靠、環(huán)保、無(wú)毒[ 10]nbsp;的電纜產(chǎn)品。

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