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新疆电缆管厂家线缆产品的绝缘结构总论

2021-09-23   新疆盛宝利环保设备有限公司

       新疆电缆管厂家的产品的绝缘结构和类型有很多种,但通常以绕包、挤包、涂包等工艺方式进行分类。事实上,工艺类型的选择首先取决于产品设计师使用什么样的材料,然后考虑到产品对绝缘层的性能要求。因此,以上三项必须三位一体、统一考虑。

绕包绝缘结构。

       1.绕包式是一种相对简单、最古老的工艺方法,1836年低压电力线就是用橡皮带包在铜线上。后来发展成用生橡胶带纵向包装,接口压实硫化,形成弹性相对密封的橡胶绝缘线。随后,纸带绕包绝缘电话电缆(1885年)陆续开发,油浸纸绝缘电力电缆(1890年)由多层纸带绕包后真空干燥浸渍电缆油组成,直至1917年开发出纸绝缘充油高压电缆(70kv)。因此,在聚合物合成材料研发和应用于电缆管产品之前(20世纪40年代),绕组是电缆产品绝缘结构的主体。

       2.随着石化行业的爆炸式发展促进了大量热塑性聚合物材料的出现——品种多、价格低、货源广,以及挤塑技术和设备的不断发展,挤压技术的许多特点是绕组无法比拟的。因此,到目前为止,只有电磁线中的绕线,以及一些高温导线和软防火电缆仍然采用绕线绝缘结构。绕包式可分为纤维绕包和纸带或合成树脂膜。

      (1)纤维绕包:用多根纤维并丝,然后在导体上小节距绕包。棉纱、天然丝(仅用于低压高频电工、电子设备、仪器)、合成纤维、玻璃纤维等。匝间电压高的电机和变压器中的绕线一般采取两种措施来提高其耐电压性和密封性。一是绕线采用漆包铜线,二是绕线浸渍绝缘漆,加热固化。

      (2)带式绕包:将一定宽度的绝缘带材以规定的节距分层绕在导线上而成。根据产品要求,绕包层数一般只有几层,而纸绝缘电力电缆有十几层,高压充油电缆有一百多层。使用的带材包括绝缘纸、合成树脂漆膜带(耐温等级不同的品种很多)和粉云母复合带。带式绕包一般采用搭盖式,即后一圈的带子有一部分要盖住前一圈的带子称为搭接。目的是保证导线弯曲或拉直时,前后两圈带子在搭接处相对滑动,不会造成带子的边相互碰撞,造成损坏,增加绝缘的密封性。盖子的比例一般为带宽的20%-25%。也可采用间隙式绕包,即前后两圈带中间留有一定间隙。这种绕包方法用于浸渍绝缘油,形成复合绝缘结构的油浸纸绝缘电力电缆。


      (3)用于匝间电压 的绕组线绕组后,应浸渍绝缘并加热固化。用于高温电线的聚四氟乙烯带绕组层应通过高温炉烧结成密封外壳。新疆电缆管厂家防火电缆用粉云母复合带通常与其他绝缘结构并用。纸包线主要用于油浸变压器,所以实际上是油纸绝缘。

挤压绝缘结构。

       橡胶是最早用作电线的绝缘材料之一。此外,橡胶复合物在硫化前具有良好的粘流性。因此,大约100年前,人们开发了一种带螺旋槽的螺杆,用套筒推橡胶制成各种橡胶管,因此也改进了用于挤压电线的橡胶绝缘层。然而,随着塑料品种和用量的快速增长,挤压式的大规模扩大应用在20世纪40年代和50年代。由于挤压工艺和设备技术的快速发展,以及挤压绝缘结构的优点,到目前为止,挤压绝缘已经成为电缆产品绝缘结构的主要类型,约占所有具有绝缘层的电缆产品的90%。挤压绝缘具有以下主要特点:

(1)适用材料广泛。只要加热后能有一定的粘流性,并且容易通过温度控制粘流性,挤压后能稳定不变形地覆盖在导线上的材料,就可以采用挤压工艺。如天然橡胶、各种合成橡胶、各种热塑性材料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯)、各种热塑性弹性体等。由于聚合物材料是过去几十年发展最快的材料类别,它促进了电线电缆产品的升级,并扩大了挤压工艺的适用范围。

(2)挤压可以使绝缘层形成一个厚度均匀、外观平整、光滑的封闭结构,非常有利于要求电场分布尽可能呈辐射状,从导线表面向外递减,使电场均匀,减小切向重量。例如,对于110kv交联聚乙烯高压电力电缆,绝缘厚度约为18mm,但标准要求绝缘厚度不均匀度应小于15%,而目前的实际水平可控制在5-10%。对于电话电缆、电子电缆等信息传输产品,虽然绝缘厚度很薄,对电压性能没有实质性要求,但仍要求绝缘厚度均匀,因为不均匀会影响某一段的网络性能参数,从而影响传输性能。同时,挤压绝缘的密封性能肯定优于绕组绝缘。

(3)由于多年来电缆行业和电气设备行业的合作,挤出机应用技术的不断研发取得了巨大成就,推动了挤出机绝缘的应用范围不断扩大。

①通过增加螺杆的长径比(即螺杆长度与直径的比),可以制造出绝缘厚度较厚的电缆芯,如110kv交联聚乙烯电缆,绝缘厚度为18mm,500kv电缆为40-50mm(开发产品)。同时,为防止挤出后未交联绝缘层因重力而下垂,形成绝缘厚度不均匀,挤出机组必须采用悬挂式、悬挂式和旋转式(即生产线的放线和收线以同样的速度缓慢旋转,以阻碍粘流绝缘材料的下垂),并采用立塔式(即挤出后的半成品垂直向下放线)。单位时间出胶量大,也为高速挤出创造了条件。

②绝缘厚度极薄的绝缘层(如0.03-0.05mm)可通过螺杆、套筒和模具的精密加工以及挤出机的精密温度控制制制作精密电气仪表的电线。

③由耐高温合金钢制成的螺杆和套筒(即要求在高温下长时间不变形和氧化),用于挤出耐高温的绝

④采用在绝缘料中加入化学发泡剂,或采用物理发泡的设备,使塑料在挤出过程中均匀地高度发泡,形成泡沫聚乙烯绝缘层,其中的客气含量可达50-70%,此种结构的绝缘介电常数大大减小,又能节约原材料,成品重量轻。

(4)挤包式工序单一、生产速度快,这是又一个非常突出的优点。 以挤出速度为例,电话电缆绝缘芯线的挤出速度最快可达2000-3000米/分,10kv级交联聚乙烯电力电缆的绝缘厚度为4.5mm,其挤出速度可达每分钟几十米,大大提高了生产效率

(5)新疆电缆管厂家有利于组成几台挤出机串连或并联的组合方式,扩大了生产能力,减少了收放线、牵引设备和生产工序。目前交联聚乙烯电力电缆和660伏矿用电缆已经普遍采用将内半导电层、绝缘层、外半导电层分列于三台串联着的挤塑橡机中,在三层共挤的模具中一次挤出。既提高效率又改善了质量。 并联的方式是在一台挤出机挤出量不足时,采用二台并联。