交聯(lián)工藝學(xué)教學(xué)總結(jié).ppt

交聯(lián)工藝學(xué)教學(xué)總結(jié),電纜情緣網(wǎng)提供,國內(nèi)交聯(lián)電纜生產(chǎn)情況 1971年上纜和沈纜研制35kV交聯(lián)電纜 1985年左右國內(nèi)掀起引進(jìn)干式交聯(lián)機(jī)組熱潮； 1990年后國內(nèi)掀起引進(jìn)高壓電纜交聯(lián)機(jī)組熱潮，生產(chǎn)線達(dá)到20多條； 目前已經(jīng)有20多家通過了兩部110kV交聯(lián)電纜鑒定。其中四家通過了220kV交聯(lián)電纜鑒定。,交聯(lián)電力電纜一般由導(dǎo)體、絕緣、屏蔽和護(hù)層四部分組成。 圓形導(dǎo)線采用正規(guī)絞合結(jié)構(gòu)，每層遞增六 根，相鄰層絞向相反，最外層為左向。 緊壓導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 分為圓形和扇形 對絞合后 的線芯采取一次緊壓和多層緊壓,提高填充系 數(shù)，縮小外徑。 分割導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 常用于1000mm以上大截面 電纜，以減少集膚效應(yīng)，提高通電能力 外 包半導(dǎo)電帶。,二、品種 1.1kV交聯(lián)絕緣電纜 特點：工作溫度高（載流量大）、低溫交聯(lián)用普通設(shè)備生產(chǎn)、成本不高、環(huán)保、無須半導(dǎo)電層。有替代PVC電纜趨勢。 有硅烷交聯(lián)和輻照交聯(lián)之分。 2.過氧化物交聯(lián)電纜 過氧化物交聯(lián)是在聚乙烯基料中加入一定數(shù)量的過氧化物交聯(lián)劑（DCP），經(jīng)過高溫高壓后，使聚乙烯絕緣發(fā)生交聯(lián)。 適用于中、高壓電纜。 有取代油紙電纜趨勢。,3.架空絕緣電纜 特點：安全、耐候、無電暈、架設(shè)方便。 按電壓等級分類有1kV、10kV、35kV； 還有變壓器下引架空電纜和三芯集束電纜之分。 4.五芯電纜 主要是滿足不同用戶的需求，多用于低壓系統(tǒng)，同時有五芯不等截面電纜和瓦形結(jié)構(gòu)五芯電纜。由此可以派生出同心電纜。 5.阻燃、耐火和阻水等電纜品種 因無10kV阻燃絕緣料，該類主要是在護(hù)層里采用 了相應(yīng)材料。,交聯(lián)電纜型號說明 用途或類別-導(dǎo)體-絕緣-內(nèi)護(hù)套-鎧裝-外護(hù)套-派生 1 2 3 4 5 6 7 YJV23 交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護(hù)套電力 電纜 電力電纜型號中第1項即類別，用絕緣即YJ表示交 聯(lián)絕緣電力電纜 ；型號中第2項即導(dǎo)體，因為是銅 而省略；型號中第3項即絕緣，因為已經(jīng)在第1項表 示而省略；型號中第4項即內(nèi)護(hù)套，用英文商業(yè)名稱 V表示PVC套；型號中第5項即鎧裝，用數(shù)字2表示 鋼帶；型號中第6項即外護(hù)套，用數(shù)字3表示聚乙烯 套；型號中第7項因無派生而省略。,第三節(jié)交聯(lián)電纜性能 一、塑料基本性能的含義舉例 1.體積電阻系數(shù)v：該系數(shù)越高，絕緣性能越好。 2.擊穿場強(qiáng)：擊穿電壓與塑料厚度之比。越高越好 3.介電常數(shù) :表示塑料極性大小的指標(biāo)。該常數(shù)越小,塑料在電場的作用下極化強(qiáng)度越小,其介質(zhì)損耗也越好。 4介質(zhì)損耗角正切tg：該值越小，說明介質(zhì)損耗越小，電纜絕緣性能越好。,6.抗拉強(qiáng)度：在拉力機(jī)機(jī)上，材料被拉斷時單位長度上所承受的拉力。 二、局部放電性能 在導(dǎo)體和金屬屏蔽層間施加工頻電壓后，如果絕緣 中有缺陷，在電場作用下，會產(chǎn)生局部放電并導(dǎo)致 絕緣材料逐步老化。 該項試驗?zāi)軌蚺袛嘟^緣水平和尋找絕緣中的故障點 三、耐沖擊電壓性能 考慮到電纜可能受到大氣雷電過電壓的沖擊，因此 交聯(lián)電纜應(yīng)能夠承受相應(yīng)的沖擊電壓。,1.電樹放電 四個階段：潛伏期、生長期、飽和期、擊穿期； 五個因素：內(nèi)屏蔽局部凸起；微觀裂紋；雜質(zhì)或金屬粒子；絕緣內(nèi)應(yīng)力；絕緣有水分； 第四節(jié) 交聯(lián)方法 交聯(lián)方法很多,主要有化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)兩類 物理交聯(lián)適用絕緣較薄的低壓電纜；化學(xué)交聯(lián)用于中高壓電纜；,化學(xué)交聯(lián)工藝簡單、操作安全。交聯(lián)度最高可以達(dá)到90%?；瘜W(xué)交聯(lián)分為過氧化物交聯(lián)和硅烷接枝交聯(lián)。 物理交聯(lián)也稱輻照交聯(lián)，交聯(lián)度最高不到70%,過氧化物交聯(lián)設(shè)備和工藝 第一節(jié) 過氧化物交聯(lián)機(jī)理 一、化學(xué)反應(yīng) 交聯(lián)聚乙烯料由分子式為（CH2-CH2）n的低密 度聚乙烯、過氧化物交聯(lián)劑和抗氧劑等組成的混合 物料。其中過氧化物交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯 (DCP)，它具有分解溫度低、交聯(lián)效率高的特點， 在高溫下，被分解為化學(xué)活性很高的游離基，經(jīng)過 與聚乙烯化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生C-C交聯(lián)鍵，形成網(wǎng)狀大 分子結(jié)構(gòu)。 DCP分解需要高溫，在反應(yīng)中生成H2O 和CH4等，反應(yīng)只有在高溫高壓下進(jìn)行，才能加快 反應(yīng)速度，壓縮絕緣中的氣隙尺寸。,過氧化物交聯(lián)聚乙烯組成 過氧化物交聯(lián)聚乙烯由聚乙烯基料、交聯(lián)劑和抗 氧劑組成。 1.聚乙烯 分類 低密度聚乙烯（LDPE）也叫高壓聚乙烯，密度為0.915-0.930 聚乙烯結(jié)構(gòu) 分子式為（CH2-CH2）n或（C2H4）n 交聯(lián)絕緣料通常用低密度聚乙烯作基料。 低密度聚乙烯柔軟性好,結(jié)晶度低、加工溫度低， 可以與分解溫度低、交聯(lián)效率高的過氧化二異丙苯 組合使用，且不會因生產(chǎn)過程中過氧化二異丙苯過 早分解而引起焦燒。,一、技術(shù)性能 1.主要機(jī)械物理性能 密度0.9220.003克/立方厘米 介電常數(shù)2.30 介質(zhì)損耗角正切0.0005 體積電阻率110的14次方 介電強(qiáng)度35kV/mm 2.雜質(zhì)含量 雜質(zhì)顆粒數(shù),低密度聚乙烯性能舉例 密度：0.91-0.93； 抗拉強(qiáng)度：80-1600.1MPa 脆化溫度：-70 體積電阻系數(shù)：10的14次方 擊穿場強(qiáng)：18-40kV/mm 各種頻率下介質(zhì)損失角正切： 0.0005 各種頻率下介電常數(shù)：2.25-2.35 熔融指數(shù)： 2.0（高速加工常用0.3以下）,2.過氧化物 過氧化物是使聚乙烯產(chǎn)生交聯(lián)作用的交聯(lián)劑，目前 使用最好的交聯(lián)劑是過氧化二異丙苯（DCP）。過 氧化物應(yīng)具備下列優(yōu)點： 過氧化物分解溫度應(yīng)高于自身熔點和聚乙烯熔 點，在低于分解溫度時很少分解，一旦達(dá)到分解溫 度就一下子完全分解了； 加工范圍廣，加工性能好，交聯(lián)效率高； 高濃度、高純度、無污染、低的揮發(fā)性、并要求 分解物容易揮發(fā)。 交聯(lián)劑配比為2份左右，過多則機(jī)械、耐熱、耐油耐溶劑性提高，而電性、抗沖擊、耐寒性下降。,3.抗氧劑 抗氧劑應(yīng)無毒，對交聯(lián)反應(yīng)無不利影響。 國內(nèi)大多采用300抗氧劑，一般為0.5份，一些 廠采用熔點為90抗氧劑代替165 300 抗氧劑,第三節(jié) 半導(dǎo)電料 經(jīng)計算，絞合導(dǎo)體表面無屏蔽時的電場強(qiáng)度，比同規(guī)格光滑圓形導(dǎo)體的表面電場強(qiáng)度高出32%； 屏蔽主要為了均勻電場。內(nèi)屏蔽防止絕緣層與導(dǎo)體之間產(chǎn)生間隙而引起局部放電；外屏蔽防止絕緣層與銅帶之間產(chǎn)生間隙而引起局部放電。 半導(dǎo)電料有可剝離的、交聯(lián)型及非交聯(lián)型三種。 額定電壓Uo為12kV及以下電纜的半導(dǎo)電絕緣屏蔽層應(yīng)采用可剝離的非金屬半導(dǎo)電層。 35KV及以上電纜的絕緣屏蔽如采用非可剝離半導(dǎo)電料，需用特別工具才能剝離。 高壓、超高壓電纜應(yīng)用超光滑半導(dǎo)電料。,一、半導(dǎo)電料的組成 半導(dǎo)電料是以EVA或EEA作為基料，加50%左 右導(dǎo)電碳黑，加適量抗氧劑、交聯(lián)劑和潤滑劑等， 經(jīng)過混合造粒而成。 用于高壓交聯(lián)電纜的超光滑半導(dǎo)電料是采用特制 的乙炔碳黑混制而成并得到超光滑效果，使屏蔽與 絕緣之間的界面更加完美，大大提高電纜性能。 二、技術(shù)要求 1.應(yīng)為大小和色澤均勻、光滑的黑色顆粒，不應(yīng)有目力可見的焦燒粒子和雜質(zhì)，不應(yīng)有明顯的粉末物質(zhì)。,2.半導(dǎo)電料表示方法 半導(dǎo)電料按系列代號、特征代號和用途代號的排列 順序書寫表示。其中 系列代號：YP 特征代號：交聯(lián)粘結(jié)型N 交聯(lián)可剝離型B 熱塑性S 用途代號：導(dǎo)體屏蔽用D 絕緣屏蔽用J 舉例：YPND為導(dǎo)體用交聯(lián)粘結(jié)型半導(dǎo)電屏蔽料 YPNJ為絕緣屏蔽用交聯(lián)粘結(jié)型半導(dǎo)電屏蔽料 YPBJ為絕緣屏蔽用交聯(lián)可剝離型半導(dǎo)電屏蔽料 YPSD為導(dǎo)體屏蔽用熱塑型型半導(dǎo)電屏蔽料（架空電纜）,3.絕緣屏蔽的可剝離試驗 是從老化前后的試樣絕緣上，剝下擠包半導(dǎo)電屏 蔽，其剝離力應(yīng)不小于4N和不大于45N，絕緣表面應(yīng)無損傷，并無半導(dǎo)電屏蔽痕跡留在絕緣上。 4.超光滑半導(dǎo)電料光滑度求,第三章 過氧化物交聯(lián)設(shè)備和工藝 第一節(jié) 過氧化物交聯(lián)機(jī)理 一、化學(xué)反應(yīng) 交聯(lián)聚乙烯料由分子式為（CH2-CH2）n的低密 度聚乙烯、過氧化物交聯(lián)劑和抗氧劑等組成的混合 物料。其中過氧化物交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯 (DCP)，它具有分解溫度低、交聯(lián)效率高的特點， 在高溫下，被分解為化學(xué)活性很高的游離基，經(jīng)過 與聚乙烯化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生C-C交聯(lián)鍵，形成網(wǎng)狀大 分子結(jié)構(gòu)。 DCP分解需要高溫，在反應(yīng)中生成H2O 和CH4等，反應(yīng)只有在高溫高壓下進(jìn)行，才能加快 反應(yīng)速度，壓縮絕緣中的氣隙尺寸。,二、交聯(lián)工藝 影響交聯(lián)的因素有材料的活性、交聯(lián)溫度和時間。 1.材料的活性 化學(xué)反應(yīng)速度與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度成正比。交聯(lián)溫度 應(yīng)在DCP的分解溫度以上至聚乙烯分解溫度以下，溫度增 加，交聯(lián)速度增加。 2. 時間 DCP分解時間用半衰期來衡量， 表示DCP分解率50% 的時間。DCP一分鐘半衰期的溫度大約為175，溫度升 高，半衰期縮短，即交聯(lián)速度加快。不同溫度下DCP半衰期 不同。由于510個半衰期內(nèi)交聯(lián)劑可以分解9799.9%，因 此5 10 作為交聯(lián)時間最好。 某材料最佳交聯(lián)條件用（溫度，時間）（、min）表示,3.壓力 因為交聯(lián)過程中，材料中的水份，低分子分 解物都會以氣體的形式在絕緣中出現(xiàn)，如果 無外界壓力作用，就會在絕緣中形成氣泡， 因此加壓十分必要。目前干式交聯(lián)多數(shù)采用 氮氣做保護(hù)媒介施壓： 610 kV 0.8MPa； 35 kV 1.0MPa； 110 kV 1.2MPa,三、絕緣工藝技術(shù)及創(chuàng)新 1.無微孔絕緣，水含量最低 采用全干式交聯(lián)和冷卻工藝，可以使絕緣中的含 水量和微孔降低到最低。 高壓電纜生產(chǎn)采用循環(huán)氮氣冷卻管，熱交換快； 中壓電纜生產(chǎn)采用閉路循環(huán)水冷和熱交換原理。 2.光滑的層間界面 在高壓電纜生產(chǎn)中使用超光滑半導(dǎo)體材料。避免半導(dǎo)電層產(chǎn)生凸起并嵌入絕緣，而導(dǎo)致局部放電和水樹現(xiàn)象出現(xiàn)。,三、絕緣工藝技術(shù)及創(chuàng)新 1.無微孔絕緣，水含量最低 采用全干式交聯(lián)和冷卻工藝，可以使絕緣中的含 水量和微孔降低到最低。 高壓電纜生產(chǎn)采用循環(huán)氮氣冷卻管，熱交換快； 中壓電纜生產(chǎn)采用閉路循環(huán)水冷和熱交換原理。 2.光滑的層間界面 在高壓電纜生產(chǎn)中使用超光滑半導(dǎo)體材料。避免半導(dǎo)電層產(chǎn)生凸起并嵌入絕緣，而導(dǎo)致局部放電和水樹現(xiàn)象出現(xiàn)。,3.電纜絕緣同心度 在生產(chǎn)時，保證電纜的同心度應(yīng)采取如下措施： 在擠出過程，塑料應(yīng)充分混合，分料器應(yīng)對稱，機(jī)頭溫度應(yīng)符合要求； 交聯(lián)管的溫度分布應(yīng)均勻，電纜盡量在管子中心位置并適當(dāng)旋轉(zhuǎn)； 應(yīng)充分冷卻，避免纜芯在轉(zhuǎn)向?qū)л喩袭a(chǎn)生變形。 4.絕緣雜質(zhì)的控制 高壓電纜應(yīng)采用超凈化絕緣料和一套全封閉超凈化 加料系統(tǒng)。在擠出中使用高效過濾網(wǎng)，濾掉大于30 m的雜質(zhì)，在絕緣機(jī)頭處安裝雜質(zhì)檢測裝置，對絕緣中的雜質(zhì)大小、數(shù)量和位置檢測并記錄。,5.減少絕緣內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力 采用在線松弛裝置.該裝置可以將已經(jīng)冷卻的電纜 再加熱到一定溫度， 以消除熱應(yīng)力， 減少絕緣收 縮，提高擊穿電壓。 改善交聯(lián)工藝：適當(dāng)降低絕緣表面交聯(lián)溫度，加 強(qiáng)預(yù)冷管長度，計算機(jī)軟件控制線速，達(dá)到絕緣緩 慢冷卻、絕緣向?qū)w中心收縮而壓緊導(dǎo)體的作用。 設(shè)置烘房。 6.除去絕緣中的氣體 35kV及以下，常溫下放一段時間； 高壓電纜進(jìn)烘房。,第二節(jié) 交聯(lián)設(shè)備與輔助設(shè)備概述 一、交聯(lián)生產(chǎn)線的布置方式 有臥式、傾斜式、懸鏈?zhǔn)健⒘⑹剿姆N。 懸鏈線式生產(chǎn)線：擠塑機(jī)裝在高的平臺上，交鏈管呈懸鏈線狀，不同規(guī)格的電纜在交鏈管中的懸鏈線是不同的，由于電纜運動及張力的變化，也會使懸鏈線上升或下移并與管壁相碰。為解決此問題，各機(jī)組普遍采用懸垂控制器，用其檢測電纜在交聯(lián)管的位置，發(fā)出信號控制下牽引提速或降速，使電纜始終保持在交聯(lián)管的中心,二、交聯(lián)機(jī)組基本組成 包含擠出、交聯(lián)、和冷卻系統(tǒng)；牽引和收放線裝置；輔助裝置和控制系統(tǒng)。 懸鏈線干式交聯(lián)生產(chǎn)線一般按下列順序布置： 放線架 儲線器 計米（上）牽引 預(yù)熱 裝置 擠出機(jī) 上封閉器 加熱段 懸垂控 制器 冷卻段 下封閉器 下牽引 輔助牽引 收排線架。 1.擠塑機(jī)和機(jī)頭 擠塑機(jī)最為關(guān)鍵，又稱主機(jī)。其中溫度是最主要的參數(shù)，目前溫度可以調(diào)整到1，一般采用電加熱、水冷或風(fēng)冷。,擠包內(nèi)屏蔽采用6065擠出機(jī)；擠包絕緣采 用120150擠出機(jī)；擠包外屏蔽用8090 擠出機(jī)。 機(jī)頭要求：料路必須暢通、在高擠出量時也不會 產(chǎn)生焦燒，同時應(yīng)便于更換模具。 三層共擠裝置：普遍采用。優(yōu)點：擠出質(zhì)量好、內(nèi)屏蔽無氧化和擦傷，導(dǎo)體預(yù)熱效率高。,2.交聯(lián)管 交聯(lián)管采用不銹鋼材料，一般加熱管直徑為200毫米，冷卻管直徑為150毫米，分段安裝，每段6米，整體呈懸鏈狀。 3.儲線器 為了有足夠的時間換盤和導(dǎo)體接頭，設(shè)有儲線器，儲線量足可以保證至少有焊接兩個接頭的時間。 4.上（下）牽引裝置 作用：拉動纜芯，使絕緣線芯在懸鏈管里建立起12噸的張力。CCV生產(chǎn)線牽引裝置有三類： 上牽引的任務(wù)是保持恒速運轉(zhuǎn)；下牽引的任務(wù)是根據(jù)懸鏈傳感器發(fā)出的信號調(diào)節(jié)懸鏈線的形狀和張力。,5.懸鏈傳感器 有機(jī)械接觸式和非機(jī)械接觸式兩種。前者是通過機(jī)械接觸方式，控制電纜某一點在交聯(lián)管中的位置，缺點是容易擦傷電纜，后者是德國sikora的技術(shù)，常被采用。 6.導(dǎo)體預(yù)熱 可以提高生產(chǎn)速度、消除內(nèi)應(yīng)力的影響。預(yù)熱溫 度控制：120。300mm以下采用電阻發(fā)熱原理， 效率可達(dá)6070%；高壓和大截面電纜采用感應(yīng) （電磁場）加熱原理，效率為2030%。 7.上、下密封 都是“堵漏”密封裝置。前者采用氣動，使用安全；,后者采用液壓傳動，使用時比較穩(wěn)定。下密封有單 密封和雙密封之分，雙密封可以大大減少原來因交 聯(lián)管漏氣而產(chǎn)生的廢線。 8.扭絞器 安裝在下密封后面，使交聯(lián)管內(nèi)的電纜軸向旋轉(zhuǎn)。 消除絕緣下垂（偏心），保證了較大絕緣厚度的電 纜圓整性，使外層導(dǎo)體更緊。 9.氮氣系統(tǒng) 一般用KLN-20Y（20立升液氮）發(fā)生器和QY- 150 汽化器。用液氮裝置比用壓縮機(jī)組方便。,10.交聯(lián)工藝控制軟件 該設(shè)備裝在主機(jī)平臺上，由溫度和生產(chǎn)線控制框和 計算機(jī)組成 。具有對故障自動監(jiān)測、自動報警、報 告自動生成等功能。 11.材料處理 驗收-儲存-干燥-傳送 13.電纜外徑和偏心測量儀（安裝在伸縮管上）對電纜各層所測得的數(shù)據(jù)，由計算 機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理。顯示裝置是由帶觸摸式屏幕 的彩色顯示器制成的，直徑、各層厚度、偏心度等 均以圖象和數(shù)字方式顯示在該裝置上。,14.絕緣料雜質(zhì)掃描檢測系統(tǒng)（安裝在伸縮管上） 可以在線連續(xù)檢測出20m大小的雜質(zhì)并能定位 15.在線應(yīng)力消除裝置 裝在冷卻管中部,是將冷卻后的電纜再加熱到一定 的溫度,從而消除熱機(jī)械應(yīng)力。,4.交聯(lián)絕緣擠壓式模具的選配 模具角度的一般選擇方法：模套內(nèi)部圓錐角應(yīng)大 于模芯外部的圓錐角，前者一般為3045；后者 一般為2030 。 模套承線長度（定徑長度）方法一般選擇：當(dāng)模 套孔徑不變時，承線長度越長，擠出表面越光滑、 緊密，而且擠出直徑穩(wěn)定。但是承線過長，會影響 擠出量， 甚至脫節(jié)。 承線長度一般為模套孔徑 的0.51.0倍。 模芯和模套孔徑的選擇：模芯孔徑應(yīng)稍大于導(dǎo)體 外徑，以大0.30.7mm為好超大截面導(dǎo)體，可以再 放大些。模套孔徑可以按擠包標(biāo)稱厚度進(jìn)行選擇,用于絕緣線芯的模具大小應(yīng)適宜，選配模芯前， 應(yīng)先測量半制品直徑，根據(jù)實測值就大不就?。?取模具時，應(yīng)檢查模具尺寸、外觀質(zhì)量，確保模 具完好光潔； 配模的理論公式 模芯 D1 =d+e1 模套 D2=D1+2+2+e2 其中D1：模芯出線口內(nèi)徑；D2：模套出線口內(nèi)徑； d：擠塑前半 制品外徑； ：模芯嘴壁厚 ：擠出標(biāo)稱厚度；e1：模芯 放大值； e2：模套放大值。以上單位：mm 開絕緣線芯時，模芯e1取0.30.7mm ；模套 e2 取13mm。,第五節(jié) 懸鏈?zhǔn)浇宦?lián)管 目前紅外線干式交聯(lián)生產(chǎn)線已經(jīng)替代了蒸汽管交 聯(lián)生產(chǎn)線。該方法生產(chǎn)絕緣中的微孔數(shù)僅為蒸汽交 聯(lián)1%，而微孔大小由1020微米降低到15微米。 一、懸鏈形式的選擇 懸鏈?zhǔn)浇宦?lián)管有兩種：全懸鏈線式和半懸鏈線 式 如果采用全干式工藝（氣體中交聯(lián)和冷卻）則應(yīng)用 全懸鏈線式；一般為了提高生產(chǎn)效率，制造35kV及 以下電纜采用半干式工藝（在水中冷卻）則采用半 懸鏈線形式。即加熱段和過渡段采用懸鏈線形式管 子，冷卻段采用直線形式管子并允許絕緣線芯水冷 時與管子接觸。半懸鏈?zhǔn)街本€管可以上傾或下傾。,二、懸鏈線的基本參數(shù) 1.懸鏈線常數(shù)y0（懸鏈線最低點高度） 它決定了懸鏈線的形狀。懸鏈線常數(shù)越大，曲線比 較平，越小曲線越彎曲。 y0=F0/ W 其中y0為懸鏈線常數(shù)；F0為電纜受到的張力，不應(yīng) 大于下牽引的最大牽引力； W為電纜單位長度的重 量。 Y0越小廠房越高； y0越大電纜受到拉力越大。 2.曲線懸垂角a a 是機(jī)頭處的水平線與懸鏈線的夾角。夾角主要,與絕緣厚度有關(guān)，絕緣越厚，其熔融態(tài)因自重而 下垂變形的可能性越大，因此應(yīng)有較大的懸垂角。 常常是：35kV時的懸垂角大于15；110kV時的懸 垂角大于20； 220kV時的懸垂角大于25。懸垂 角還與交聯(lián)速度、牽引速度有關(guān)。 3.懸鏈線最高點高度 4.懸鏈線或半懸鏈線長度 三、加熱系統(tǒng) 加熱管一般分六個加熱區(qū)，可以根據(jù)工藝要求進(jìn) 行分別控制?？傄笫巧郎貞?yīng)快，希望15分鐘能夠 升到400。,加熱方式有兩種： 鋼管直接加熱：是把鋼管作為變壓器的次 級線圈，通大電流后鋼管管壁相當(dāng)加熱電阻 間接式加熱是采用各式加熱器加熱： 16kV/m加熱器溫度最高600鋼管最高加熱 至450。每個加熱器本身有一個風(fēng)機(jī)，停機(jī) 時開風(fēng)機(jī)，10分鐘內(nèi)鋼管降到100。每個加 熱區(qū)有兩個熱電偶。,五、氣體交聯(lián)-水冷卻系統(tǒng) 該系統(tǒng)生產(chǎn)效率高于全干式系統(tǒng)，主要用于35kV 及以下電纜的生產(chǎn)。系統(tǒng)由加熱段、冷卻段和隔離 預(yù)冷段組成。 1.隔離預(yù)冷段的方法是使N2從隔離段上部進(jìn)入， 在下部接近水面處排出，并將睡眠生成的蒸汽帶 出，一般每小時排放3立方米的N2。 2.經(jīng)隔離段后，絕緣線芯被冷卻到100以下，并 使水面溫度保持在80 以下，隔離段不應(yīng)小于10米 3.冷卻段的水量及水位實現(xiàn)了自動控制。,六、懸垂中點控制 一般，在加熱管的中部實施懸垂中點控制。有接觸 式和非接觸式兩種，現(xiàn)在常用后者。并采用感應(yīng)線 圈、橋路平衡原理，實現(xiàn)了懸垂中點的自動控制。 七、CCV生產(chǎn)線的同步控制 上下牽引必須同步，維持電纜線速穩(wěn)定； 擠塑機(jī)出膠量必須與線速度同步，確保線徑均 懸垂控制器不斷輸出交流信號，經(jīng)過處理，調(diào)節(jié)下牽引的速度，以使絕緣線芯一直處于交聯(lián)管的中心位置。 通過計算機(jī)軟件控制，實現(xiàn)了整機(jī)同步運行。,第六節(jié) 交聯(lián)機(jī)組操作步驟 一、開車前準(zhǔn)備 1.檢查主機(jī)、輔助裝置、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供 氣系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及各種儀表、 量具、工具是否完好。 2.準(zhǔn)備收線盤、核對裝盤量，并檢查收線盤質(zhì)量。 3.對潤滑點加油潤滑。 4.仔細(xì)閱讀生產(chǎn)任務(wù)單，校對電纜型號、規(guī)格、材料應(yīng)與生產(chǎn)任務(wù)相同。 5.調(diào)整上牽引上下左右位置及導(dǎo)輪位置，使上牽引、擠出機(jī)和上密封三點一線，確保導(dǎo)體從機(jī)頭中心通過。,6.根據(jù)導(dǎo)線實測外徑和工藝厚度選配模具，并調(diào)整模芯和模套的安裝距離。 7.按擠包后外徑，準(zhǔn)備下密封橡皮和墊圈。 8.應(yīng)提前2小時加溫。 9.檢查上下密封及機(jī)頭密封圈質(zhì)量 10.根據(jù)工藝，調(diào)節(jié)上下牽引和輔助牽引的手柄。 11.按擠包后外徑，調(diào)節(jié)排線節(jié)距。 12.考慮屏蔽料和絕緣料的干燥。 13.檢查接頭機(jī)，準(zhǔn)備夾具、模具和焊接套管，使之滿足相應(yīng)導(dǎo)體接頭要求，必要時預(yù)演一次。 14.開車前啟動凈化系統(tǒng),二、開車步驟 1.擠出機(jī)各區(qū)溫度符合規(guī)定后，打開法蘭，分別進(jìn)行單動排料，應(yīng)隨時注意電機(jī)負(fù)荷、儀表指針，如有異常，立即停車檢查。 2.排料正常后，清理螺桿頭，裝好濾板，合上機(jī)頭 3.將導(dǎo)線穿過機(jī)頭與引線連接，把上下牽引放置聯(lián)動，開動牽引，保持線在管的中心位置。 4.開啟水位調(diào)節(jié)按鈕。 5.調(diào)節(jié)主密封開關(guān)，進(jìn)行密封，控制水的流出量，確保電纜表面與下密封口有少量水流出為宜。 6.把三臺擠塑機(jī)撥至聯(lián)動，注意壓力、負(fù)載變化、觀察塑化質(zhì)量、測厚度、外徑和偏心。,7.啟動上密封伸縮套，與機(jī)頭良好密封。 8.啟動高壓水泵，向冷卻管充冷卻水，。至水位控制處。 9.啟動交聯(lián)管加熱按鈕，待管壁溫度至150時，開 氮氣閥門，快速充氮氣，使氮氣壓力達(dá)到規(guī)定值。 10.當(dāng)交聯(lián)管溫度和電纜尺寸符合規(guī)定后，取樣做熱延伸試驗。 三、正常生產(chǎn) 1.嚴(yán)格控制擠塑機(jī)溫度、負(fù)荷、機(jī)頭反壓力、氮氣壓力、水氣平衡、懸垂度中點、水位、密切關(guān)注網(wǎng)絡(luò)電壓、儀表指示燈和警鈴情況。 2.經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施或停車處理。,3.借助微機(jī)，跟蹤生產(chǎn)過程每個工藝參數(shù)，出現(xiàn)問題及時處理。 4.如有報警，應(yīng)檢查自動適配系統(tǒng)是否失效，以便根據(jù)報警提示，手工調(diào)整處理。 5.經(jīng)常檢查材料的可使用性（含生產(chǎn)料、開車料、清洗料）。 6.經(jīng)常觀察料斗及供料系統(tǒng)。 7.確保交聯(lián)低分子氣體的定時有效排放。 8.如果導(dǎo)體預(yù)熱，應(yīng)檢測導(dǎo)體溫度。 9.檢查運轉(zhuǎn)部位有無障礙物、聲音、溫度異常否。 10導(dǎo)體接頭應(yīng)牢固、無虛焊和毛刺、尺寸符合要求,四、停車程序 1.需要停車時，應(yīng)關(guān)閉交聯(lián)管加熱和供氣閥門，排放交聯(lián)管氮氣，打開風(fēng)機(jī)冷卻，使交聯(lián)管急聚冷卻。當(dāng)?shù)獨鈮毫禐榱銜r，才可以打開上密封。 2.停止上下牽引和三臺擠塑機(jī)。 3.關(guān)閉高壓水泵和交聯(lián)管水閥。 4.打開機(jī)頭，排清機(jī)筒余料，拆機(jī)頭和螺桿。,第七節(jié) 質(zhì)量缺陷及排除 一、焦燒 1.焦燒現(xiàn)象 塑料表面有顆粒焦燒物或淺黃色僵塊。 2.問題原因及改進(jìn)方法 螺桿長期使用未清洗，積存燒焦物在濾網(wǎng)和螺桿 頭上，經(jīng)常帶出，拆螺桿、機(jī)頭清洗徹底即可； 設(shè)置加溫太高，長期生產(chǎn)絕緣材料預(yù)交聯(lián)老化， 積累帶出。降低擠出溫度，檢查加溫系統(tǒng)； 材料放置時間過長。建立制度材料先來先用。 縮短連續(xù)生產(chǎn)時間，規(guī)定不要超過10天。,二、塑化不良 1.表現(xiàn) 塑料有無色不連續(xù)僵塊俗稱“老膠”或沒有塑化好的 顆粒。表面發(fā)烏，合逢處有一條明顯的痕跡。 2.問題原因及改進(jìn)方法 溫度過低，適當(dāng)提高即可； 機(jī)脖溫度波動，差23度，會出現(xiàn)無色不連續(xù)僵塊，可能是熱電偶接觸不良、開快車造成。 螺桿和牽引速度太快，塑料沒有完全塑化，適當(dāng)放慢速度，延長加溫和塑化時間，提高塑化效果 卻屬材料問題，換料。,局部放電 1.原因 絕緣中出現(xiàn)缺陷，可能有氣孔、雜質(zhì)、焦粒等。 內(nèi)外屏蔽擦傷。 2.消除方法 防止絕緣和屏蔽料受潮； 定期清理螺桿和機(jī)頭； 加料間應(yīng)實現(xiàn)全密封送料； 預(yù)防內(nèi)外屏蔽擦傷,第四章 輻照工藝及其設(shè)備 第一節(jié) 輻照交聯(lián)的反應(yīng)機(jī)理 一、輻照原理 高能輻射的作用是高能射線將能量傳遞給被照物 質(zhì)后，產(chǎn)生了大量的活性很強(qiáng)的過渡態(tài)粒子，主要 有離子、激發(fā)分子、自由基、離子基等等。 二、輻射量的計量 1.高能射線能量 其單位是電子伏,即電子在電場作用下運動,經(jīng)1伏電位差時,電子所獲得的能量。 2.照射劑量,3.吸收劑量 吸收劑量是指在單位體積內(nèi)，單位質(zhì)量的物 質(zhì)所吸收的能量，是輻照加工中最重要參數(shù) 三、輻照交聯(lián)聚乙烯反應(yīng)機(jī)理 不同的物質(zhì)敏感性不同，有的反應(yīng)強(qiáng)烈，有 的反應(yīng)輕微。聚乙烯屬于交聯(lián)型高聚物，用 很低劑量的射線輻照就能產(chǎn)生游離基，并相 互結(jié)合發(fā)生交聯(lián)。最后生成穩(wěn)定的立體網(wǎng)狀 交聯(lián)體。,第二節(jié)輻照交聯(lián)工藝 1.工藝特點 電線電纜輻照交聯(lián)主要是利用電子加速器產(chǎn)生的電 子束照射絕緣層使其發(fā)生交聯(lián)。 工藝簡單，在常溫、常壓的空氣中交聯(lián)。 交聯(lián)反應(yīng)容易控制，廢品少，效率高。 絕緣層內(nèi)無殘留水份。 2.電子射線特性 電子加速器功率大，射線強(qiáng)，便于連續(xù)加工。 電子加速器射線可調(diào)，可?？砷_，可大可小，節(jié)約能源，又能安全操作。,無生成物雜質(zhì)，產(chǎn)品純凈度高并簡化了工藝過程 用于電線電纜的加速器多為直流高壓加速器，不 同截面的產(chǎn)品，照射方式不同。 對于小截面產(chǎn)品，在束下裝置上通常采用8字形或 變形跑道式卷繞，卷繞股數(shù)可達(dá)60股，線速可達(dá) 200m/min。 對于中等截面產(chǎn)品，采用雙面照射和跑道式卷繞 方式，卷繞股數(shù)6至12股，最高線速100m/min生產(chǎn) 范圍：1kV 50300mm；10kV 185mm架空線。 對于大截面產(chǎn)品，采用環(huán)行或旋轉(zhuǎn)照射方式，最高線速20m/min，生產(chǎn)范圍：240 300mm。,第三節(jié) 電子加速器 用于輻照加工的電子加速器有兩大類：電子直線 加速器和高壓電子加速器。常用后者，它由高壓發(fā) 生器和高真空加速器組成。 一、結(jié)構(gòu)簡介 1.高壓發(fā)生器：即產(chǎn)生高電壓的設(shè)備。 2.電子槍：即電子發(fā)生器，可以給出符合要求的電 子束。希望它性能可靠、電子束流強(qiáng)、穩(wěn)定性好。 目前大多數(shù)采用點發(fā)射方式。 3.加速系統(tǒng)：其任務(wù)是通過形成電場，使電子在電 場作用下不斷加速，獲得所需能量。目前常用加速 管形式，其加速管的真空度可達(dá)10的負(fù)6次方。,4.真空系統(tǒng)：由高真空的擴(kuò)散泵或分子泵及 他們的 前級機(jī)械泵聯(lián)合組成。使所有電子通過之處，都保 持10的負(fù)6次方真空度。，避免電子與氣體分子發(fā) 生碰撞而失散。 5.聚焦透鏡：任務(wù)是減少電子在行進(jìn)中的損失。 6.掃描系統(tǒng)：主要任務(wù)是應(yīng)用掃描裝置，使電子束 在引出窗處形成具有一定寬度的束帶，穿過薄的鈦 窗后，才加以應(yīng)用。鈦鉑或鋁鉑越薄越好。 7.控制系統(tǒng)：主要控制電子槍、真空系統(tǒng)、聚焦、掃描等工作，還必須有安全連鎖保護(hù)，向安全生產(chǎn)程序的自動化方向發(fā)展,二、電子加速器的工作原理 與電視機(jī)的工作原理十分相似，電子都是由電子 槍的燈絲產(chǎn)生。燈絲加熱后會逸出電子, 工作原理概 括為：由高頻振蕩電源獲得射頻電壓, 經(jīng)射頻變壓器 和倍壓整流堆后獲得高頻高壓, 使得高電埸中被加熱 的燈絲上的電子脫離燈絲并定向移動。這些電子, 在 束流管的真空腔中, 被分壓電埸