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        一種電線電纜無形消耗的控制方法
        ——電阻比

        2021-11-17 11:13:58劉小成
        電線電纜 2021年5期
        關(guān)鍵詞:銅材電線電纜有形

        劉小成

        (無錫斯普樂電線電纜有限公司,江蘇 無錫214151)

        0 引 言

        近年來,隨著中國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟增長速度放緩,受銅、鋁等原材料價格的浮動,以及勞動力價格和能源價格上漲等因素的影響,電線電纜制造企業(yè)的經(jīng)濟效益大大降低。由于制造行業(yè)是以原材料為主的行業(yè),因此要在如此嚴峻的形勢下生存和發(fā)展,必須把節(jié)能降耗放在首位。而無形消耗作為電線電纜制造過程中產(chǎn)生的眾多消耗中的一種,因為它“看不見、摸不著”,所以也往往最容易被忽略。導(dǎo)體電阻比(以下簡稱電阻比)通過導(dǎo)體電阻的計算對比以及數(shù)據(jù)加權(quán)的方式,可以定量地計算出無形消耗的控制水平,以便于找到消耗的原因,鎖定產(chǎn)生無形消耗的產(chǎn)品規(guī)格,然后有針對性地采取措施,從而降低無形消耗,進而逐步提高電線電纜制造業(yè)的經(jīng)濟效益。

        1 消耗的分類

        電線電纜制造業(yè)從原材料(銅、塑料、輔材)消耗的角度可分為有形消耗和無形消耗。

        1.1 有形消耗

        有形消耗是指電線電纜在生產(chǎn)過程中直接損失的部分,主要是指原材料、半成品及成品的工藝性損耗、不合格品的報廢等,其數(shù)量總和占總投入數(shù)量的比例,反映的是原材料利用率(投入產(chǎn)出比)的水平。

        1.2 無形消耗

        無形消耗是指電線電纜在生產(chǎn)過程中,間接損失的部分,主要包括銅材和塑料超出材料定額(每單位長度電線所耗用原材料的數(shù)量,一般按質(zhì)量計算)的部分。無形消耗無法用投入產(chǎn)出比的方法計算。同樣長度的電線,銅材超過材料定額后表現(xiàn)出來的是電阻偏小,可通過電阻測量來統(tǒng)計分析;而塑料超出材料定額后表現(xiàn)出來的是外徑偏大,可通過外徑測量進行統(tǒng)計分析。由于在電線電纜產(chǎn)品中,同樣長度的電線,銅材所占的材料定額比例是比較大的,而且價格較塑料高出很多,所以,銅材的無形消耗水平一般也決定了電線電纜整體的無形消耗水平,鋁導(dǎo)體及其他合金導(dǎo)體也一樣,本工作以銅材為例,通過導(dǎo)體電阻比的分析和對比來衡量和控制電線生產(chǎn)中無形消耗。

        2 電阻比的概念及計算方法

        2.1 電阻比的概念

        電阻比是將電線導(dǎo)體的實測電阻與標(biāo)準電阻直接進行對比的結(jié)果,或通過銅材的質(zhì)量進行加權(quán)后進行對比的結(jié)果,一般按百分比衡量,可以直觀地看出銅材的無形消耗水平。

        2.2 電阻比的計算方法

        (1)直接計算:通過實測電阻與標(biāo)稱電阻的比,可以粗略地反映出無形消耗的控制水平,直接計算可快速、及時地反饋數(shù)據(jù)給相關(guān)部門進行分析改進。

        式中:P為導(dǎo)體電阻比(%);Rn為試樣的實測電阻(mΩ);Rn0為試樣的標(biāo)準電阻(mΩ)。

        (2)加權(quán)計算:考慮了不同型號規(guī)格電線的長度、截面問題,可以準確地反映出無形消耗的實際控制水平。

        式中:P為導(dǎo)體電阻比(%);Rn為試樣的實測電阻(mΩ);Rn0為試樣的標(biāo)準電阻(mΩ);Mn為銅材的質(zhì)量(kg),可通過下式計算:

        式中:ρ為銅的密度(kg/m3);d為單絲直徑(mm);L為電線長度(km)。

        由于電線的型號、規(guī)格、長度都不相同,不同批次之間的導(dǎo)體電阻也有差異,因此建議采用加權(quán)計算的方法來控制無形消耗。企業(yè)可根據(jù)自身情況,按照用銅量多少進行型號規(guī)格的排序,通過電阻比控制,及時計算、分析、改進,逐步達到目標(biāo)要求。正常情況下,電阻比大于98.5%時屬于控制比較好的水平,如果通過管理提升、工藝改進等將電阻比提高到99.5%以上,那么無形消耗節(jié)省的費用將相當(dāng)可觀。

        以截面為0.35 mm2的某型號汽車電線為例,通過攻關(guān)小組研究分析、持續(xù)改進,第一階段,電阻比由原來的94.14%提高至97.0%,每10 000 km節(jié)約用銅量約為1 000 kg;第二階段,攻關(guān)小組通過工藝改進、設(shè)備調(diào)整,將電阻比提高至98.5%以上,每10 000 km可以再節(jié)約用銅量約為400 kg,即每生產(chǎn)10 000 km電線,共計節(jié)約用銅量約1 400 kg,節(jié)約成本7萬元。單這一款電線,按照目前每年200 000 km的產(chǎn)量,一年可節(jié)省成本100萬元以上。由此可見,用電阻比來控制電線的無形消耗是一種科學(xué)、合理的方法。電阻比越高,無形消耗越小,成本也就越低。

        3 導(dǎo)體電阻測試時的注意事項

        電阻測量的結(jié)果直接影響了電阻比計算的準確性,因此導(dǎo)體電阻的測量務(wù)必真實、準確,導(dǎo)體電阻的測量過程中需要重點注意以下幾點:

        (1)在剝除電線兩端的絕緣層時,需要注意不要損傷到導(dǎo)體,特別是小截面、薄絕緣的產(chǎn)品,需要用專業(yè)的剝線工具,保證導(dǎo)體的完好性。

        (2)導(dǎo)體電阻測量應(yīng)在恒溫室進行,恒溫室若有空調(diào),應(yīng)注意不要將吹風(fēng)口對著被測試樣,必要時可將測量夾具放置在一個透明的盒子內(nèi),如圖1所示,空間相對密閉,將大大減小外界因素的影響。此種情況下,可將溫度計放入在透明盒子內(nèi),減少因環(huán)境溫度差異造成的誤差。

        圖1 夾具放置在透明塑料盒內(nèi)

        (3)測量時應(yīng)避免導(dǎo)體長時間通電,可采用間歇性按下測量開關(guān)的方式,防止長時間通電時電流流經(jīng)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量,影響測量結(jié)果。

        (4)導(dǎo)體測量時應(yīng)盡量選用雙臂電橋及“V”型環(huán)抱式的夾具,如圖2所示,這種方式使得導(dǎo)體各單絲緊密接觸在一起,避免了因?qū)w松散和變形導(dǎo)致的測量誤差[1];同時還可以增大電流端夾具與導(dǎo)體之間的接觸面積,減小接觸電阻引起的誤差。

        圖2 V型夾具

        4 結(jié)束語

        隨著電線電纜行業(yè)競爭的加劇,只有在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低各項消耗才能立于不敗之地,有形消耗的控制就如一只“有形的手”,而無形消耗的控制則如一只“無形的手”,只有“兩手都要抓,兩手都要硬”,才能最大程度地控制好生產(chǎn)過程中的各項消耗指標(biāo),達到降低成本,提高利潤的目標(biāo)。本工作通過對導(dǎo)體電阻比的計算、方法及導(dǎo)體電阻測量時的注意事項進行分析總結(jié),以幫助電線電纜制造企業(yè)更好地計算和控制無形消耗。

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