張海娥

摘 要：山西離石電纜有限公司引進(jìn)了新型的異形導(dǎo)體拉絲及絞合模具，試制過程中，技術(shù)人員反復(fù)跟蹤分析，總結(jié)出來一系列有效的工藝控制要點(diǎn)，解決了實(shí)際操作中遇到的問題，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：異形導(dǎo)體 優(yōu)勢(shì) 缺點(diǎn) 解決辦法

引 言

為提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，公司引進(jìn)了新型的型線拉絲模具，導(dǎo)體單線由傳統(tǒng)的圓形單線轉(zhuǎn)變?yōu)樾途€。本文介紹了，我公司在試制異形絞合導(dǎo)體過程中，遇到的問題及其解決辦法。

1 異形絞合導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)

異形導(dǎo)體是在滿足國(guó)標(biāo)規(guī)定的最小根數(shù)和電阻率要求的前提下，導(dǎo)體由圓形單線絞合結(jié)構(gòu)改變?yōu)樾途€絞合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其核心是拉制的不是圓線，而是根據(jù)不同規(guī)格經(jīng)過精確計(jì)算的異形（瓦形）線，絞制時(shí)經(jīng)過圓形絞合整形模具使異形線絞合成型。試制中發(fā)現(xiàn)，采用新工藝的異形導(dǎo)體具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.1 其優(yōu)勢(shì)突出的表現(xiàn)在中高壓電纜，異形絞合導(dǎo)體幾乎沒有毛刺，導(dǎo)體表面電場(chǎng)均衡，避免了因毛刺引發(fā)的尖端放電，局部放電試驗(yàn)放電量極小，產(chǎn)品合格率顯著提高。自公司中高壓電纜采用異形絞合導(dǎo)體以來，產(chǎn)品合格率達(dá)100%。尤其是35KV電力電纜，以往采用圓形單線絞合緊壓結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品合格率僅達(dá)80%。傳統(tǒng)的圓形單線絞合緊壓結(jié)構(gòu)，采用緊壓絞合冷拔工藝，導(dǎo)體晶格變形大，受力大，導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱，電阻增高，毛刺多。而毛刺是中高壓電纜生產(chǎn)引起尖端放電的主要因素，尖端放電是導(dǎo)致是中高壓電纜局部放電試驗(yàn)不合格的主要原因。

1.2 應(yīng)用在低壓電纜，電纜導(dǎo)體外觀光滑無毛刺，單線間縫隙小，避免了因毛刺對(duì)電纜絕緣的損傷，擠出的絕緣在火花試驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)時(shí)擊穿概率明顯降低；

1.3 導(dǎo)體電阻的余量控制精確，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。異形拉絲模具的尺寸經(jīng)過精確計(jì)算，銅材電阻率按照0.017070Ω·mm?/m設(shè)計(jì)，電阻余量控制到0.6%-1.5%。

1.4 降低了產(chǎn)品成本。異形絞合導(dǎo)體外徑變小，節(jié)約了絕緣和護(hù)套材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，公司自采用異形絞合導(dǎo)體以來，產(chǎn)品成本平均降低了2-3%。

1.5 另外異型線間接觸面大渦流損耗??；導(dǎo)體表面光滑，間隙小，電場(chǎng)均衡，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，使用壽命更長(zhǎng)。

2 異形導(dǎo)體試制過程中發(fā)現(xiàn)的問題

異形絞合導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)是值得肯定的，然而其特殊的工藝結(jié)構(gòu)客觀上存在一定的缺陷，需要加強(qiáng)工藝過程控制，克服這些缺陷，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.1 導(dǎo)體彎曲半徑大，柔性稍差。試制中發(fā)現(xiàn)，異形絞合導(dǎo)體的彎曲半徑大，柔性稍差，彎曲過程中，導(dǎo)體易起燈籠，松散變形。

2.2 拉絲過程，對(duì)模具的擺放、塔輪的繞線、穿線、焊接等過程控制要求較嚴(yán)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不到位，都可能會(huì)造成拉制的單絲型面受損，導(dǎo)體電阻增大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。公司在異形導(dǎo)體拉絲試制初期，出現(xiàn)過幾次因拉絲過程控制不精細(xì)，導(dǎo)致導(dǎo)體型面受損，導(dǎo)體電阻不合格的情況。

2.3 絞合過程中，單絲預(yù)扭不到位，絞合模具孔徑過大，絞合節(jié)距大，易造成型線翻身，成型不圓整，表面縫隙大。

2.4 成纜過程，絕緣線芯易扭曲變形。試制初期，成纜過程中，因異形導(dǎo)體彎曲半徑大，柔性差，屢次發(fā)生線芯扭曲變形的情況。

3 針對(duì)異形絞合導(dǎo)體在生產(chǎn)中發(fā)生的一系列的影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的因素，經(jīng)過多次分析和試驗(yàn)，總結(jié)出了一套詳細(xì)的工藝控制辦法，保證了產(chǎn)品質(zhì)量

3.1 選用低電阻優(yōu)質(zhì)銅材

原材料銅桿的電阻率應(yīng)不大于0.017070 Ω·mm?/m 如果使用銅桿電阻率大于0.017070Ω·mm?/m時(shí)，絞線模具應(yīng)相應(yīng)加大?？刂屏鞒蹋恒~桿進(jìn)廠應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行抽檢，測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)向技術(shù)部和車間反饋，便于相關(guān)部門對(duì)工藝作出相應(yīng)的調(diào)整。每一規(guī)格的絞線模具，共有兩套，原材料銅桿電阻偏大或絞線測(cè)量電阻偏大時(shí)，可采用大孔徑絞線模。正常情況下不允許使用大孔徑絞線模，模具過大成型不好，單線容易翻身，而且電阻過小，則容易造成銅材浪費(fèi)。

3.2 嚴(yán)格按照拉絲機(jī)的速比配模，穿異形模具時(shí)要保證大小面一致，繞塔輪時(shí)保證大面與塔倫接觸，單線不能有扭轉(zhuǎn)、彎曲。

處理方法：模具加定位模套。在型線拉絲模具的小面對(duì)應(yīng)的部位做平面，定位套有定位螺絲，定位螺絲對(duì)準(zhǔn)平面，始終保持定位梢向上，即小面向上。出口模無法安裝定位模，放置模具時(shí)必須保持小面向上，可以眼睛觀察，也可以手摸，模具進(jìn)口和出口的形狀應(yīng)完全一致，始終保持小面朝上。線從最后一道模具穿出后，操作工應(yīng)自檢，確保線的外形未受損，模具擺放正確，方可繼續(xù)進(jìn)行下一步操作。

3.3 保證型線退火充分，滿足電纜的柔性要求，減小電纜使用的彎曲半徑。

3.4 由于單絲的規(guī)格較多，且相鄰規(guī)格的外形、重量及其他工藝參數(shù)非常接近，極易混淆。因此，拉好的規(guī)格絲操作工務(wù)必及時(shí)做好標(biāo)識(shí)，定置分類擺放，避免因規(guī)格混淆形成的質(zhì)量隱患。

3.3 絞線工序注意事項(xiàng)

3.3.1 通過適當(dāng)減小內(nèi)外層節(jié)距，增加電纜柔性， 緩解導(dǎo)體的彎曲變形。

3.3.2 牽頭時(shí)每根線應(yīng)預(yù)扭360度或180度。預(yù)扭的方向應(yīng)和線盤的旋轉(zhuǎn)方向相反。

3.3.3 為緩解型線扭曲變形，最后一道過線輪引出的線，距離絞線模具的距離（應(yīng)力消盤距離）不超過30公分。

3.3.4 單線剎車不能過緊或過松。過緊會(huì)使單絲拉細(xì)，影響外觀和電阻。過松則預(yù)扭角度需增大到540度或720度，避免絞線模具單線的翻身。

3.3.5 異形導(dǎo)體的檢測(cè)

測(cè)量導(dǎo)體電阻應(yīng)恒溫后檢測(cè)。導(dǎo)體溫度高于室溫，測(cè)量數(shù)據(jù)偏大。導(dǎo)體溫度低于室溫，則測(cè)量數(shù)據(jù)偏小。這兩種測(cè)量結(jié)果均為無效值。

3.4 成纜工序注意事項(xiàng)。

3.4.1 適當(dāng)減小成纜節(jié)距，以增加纜芯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和柔性，減小電纜安裝使用的彎曲半徑。

3.4.2 成纜時(shí)絕緣線芯始端和末端必需要采用等同外徑或外徑相接近的牽引線，保證絕緣線芯及纜芯線始終在足夠張力的作用下成纜，避免導(dǎo)體因內(nèi)應(yīng)力扭曲變形。

3.4.2 牽引線應(yīng)進(jìn)行預(yù)扭，預(yù)扭方向應(yīng)與成纜相一致。

4 結(jié)論

異形絞合導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)，突出地表現(xiàn)在中高壓電纜的生產(chǎn)，導(dǎo)體表面光滑，無毛刺，間隙小，較好的解決了中高壓電纜生產(chǎn)因?qū)w表面電場(chǎng)不平衡，以及因毛刺引發(fā)的尖端放電問題，局部放電試驗(yàn)放電量明顯降低，產(chǎn)品合格率顯著提高；在產(chǎn)品成本方面，較傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，平均降低了2-3%。然而，經(jīng)過試驗(yàn)跟蹤，異形絞合導(dǎo)體客觀上存在彎曲半徑小，導(dǎo)體易扭曲變形問題，影響電纜的敷設(shè)安裝，在一些曲度較大，對(duì)電纜柔性要求較高的場(chǎng)合不提倡使用。針對(duì)這一問題，我們通過對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝控制和改進(jìn)，來提高電纜結(jié)構(gòu)的柔性和穩(wěn)定性，產(chǎn)品投放市場(chǎng)以來獲得了用戶的認(rèn)可和好評(píng)。