交聯聚乙烯絕緣電力電纜的生產畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ； —內襯層厚度。已知：，mm，mm；結果：。 （6）外護套熱阻：式中：—外護套內徑； —外護套厚度。已知：，mm，mm；結果：。 （7）電纜外部熱阻： 1）熱阻系數：式中：—電纜外徑。已知：，，m；結果：。 2）：已知：m，，，；結果：。 3）：已知：，，，，；結果：。 4）超過環境溫度以上的電纜表面溫升：已知：，，2；結果：。 5）：結果：。 （8）電纜額定載流量： 已知：交流電阻，金屬屏蔽損耗，鎧裝損耗，介質損耗m，熱阻，熱阻，熱阻，熱阻；結果：A。 短路電流的計算假設在短路持續期間，熱量保持在在流體內部，根據IEC60969《短路電流的計算方法》可知，短路電流，絕熱計算時，所以。在任何起始溫度條件下，絕熱的溫升計算通式如下：式中：—絕熱基礎上計算的短路電纜； —短路持續時間； —取決于載流體材料的常數； —載流體幾何面積；—最終溫度；—起始溫度；—0℃時載流體電阻溫度系數的倒數。已知：=226mm2，=240mm2，=600s，=110℃，=40℃，=；結果：=1055A。第4章 電纜生產工藝 電纜的生產過程電線電纜其基本結構一般是由：導電線芯、絕緣層、保護層三部分總成。為了完成三部分的組合，其生產過程如下圖所示：圖41 中壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜的生產工藝流程 導電線芯的工藝技術要求 單絲拉制工藝技術要求本公司銅大拉的設備型號有LHD2400/13和LH450/13兩種。本設計采用的拉線設備型號為LHD2400/13滑動式銅大拉機，~，其主要有放線部分、主機部分、連續退火及冷卻部分、儲線部分、收線部分及電氣控制系統等組成。其主要特點如下： 1. 結構緊湊，便于穿線和操作。2. 第13模和第12模均能出線，從而可達到八種出現速度，使機器有較大的靈活性。3. 在出線鼓輪軸上裝有超越離合器防止反轉，這樣就避免了停車后再次開車或點動時因鼓輪反轉造成的斷線現象。4. 雙盤自動收線可解決了因還盤停機造成的單絲質量問題（硬線），并極大的提高了生產效率。5. 采用大電流直接通過銅單線上用直流電流加熱使退火均勻連續穩定。6. 龍門式放線架可同時放置兩盤銅桿及可移動式過線小車可實現連續放線，減少停機時間提高生產效率。配模原則：、尺寸和表面質量，硬線應有一定的冷變形程度，以達到所要求的機械性能。，以保證控制過程連續穩定進行。，選擇較高的變形量，以減少拉制道次數、減少模具、輔助時間和電能的消耗。，應根據拉線機速比、拉線條件等選配模具系統[6]。表41 LHD2400/13滑動式銅大拉機技術參數設備型號技術參數進線直徑出線直徑定速輪直徑拉制道次LHD2—400/13400mm7表42 配模規格出口模二道三道四道五道六道七道mm mm mm mm mm mm mm工藝技術要求：，需仔細地測量線徑和觀察線材表面質量；、形狀、良好表面質量和合格機械性能； ，不發生拉細、拉斷等現象。保證足夠安全系數；，提高生產效率；、緊密；，無麻紋、麻點；。 退火工藝技術要求銅線生產采用連拉連退工藝，即在銅拉絲機出口模后面在經過牽引輪后加裝退火裝置，是拉絲和退火連續的一次性完成，這樣即提高了拉絲生產效率，也減少了銅線在拉絲后重新退火時單絲刮毛、擦傷等質量問題的產生。銅線連拉連退退火方式采用大電流直接通過銅線上進行連續退火，為了得到退火均勻的銅線，用直流電源加熱。在整個加熱區域，分為兩段。第一段為預熱區（一般長度為9米左右），將銅線加熱到250℃左右（銅線氧化溫度以下），第二段為退火區（一般長度為4米左右），將銅線加熱到500℃550℃，使銅線變軟，從而達到銅線退火的目的。 絞線工藝技術要求根據GB/T39562008《電纜的導體》和GB/T395784《電力電纜銅、鋁導電線芯》規定， 240mm2標稱截面的圓形緊壓結構其導體中單絲根數不少于34根。本型號電纜線芯結構采用37根單線。絞合按1+6+12+18排線方式進行絞合，其內層節距比不大于40，外層節距比不大于20，最外層絞向為左。緊壓絞合是在JLK630/12+18+24框式絞線機（54框）上完成，JLK630框式絞線機主要適用于緊壓導體（圓形、扇形）、絞合導體等電力電纜導電線芯及裸導線如鋁絞線、鋼芯鋁絞線、銅絞線等。JLK630框式絞線機主要有630固定放線架、框架、模架、線芯緊壓裝置、牽引裝置、收排線架、機械傳動系統、電氣控制系統等組成。JLK630框式絞線機的主要特點：%以上的中高壓交聯電纜緊壓導體。，可大大減少因斷線后的補線現象，使產品的質量得到了保證。，排列緊密，整體切斷后無松股現象。、擠傷現象。表43 161框絞機工藝如下標稱截面mm2導體根數單絲直徑排列方式第一框絞絞向拉制模尺寸節距240371+6+12+18第二框絞第三框絞第四框絞絞向拉制模尺寸節距絞向拉制模尺寸節距絞向拉制模尺寸節距左右左工藝技術要求：、斷線、松股等現象。表面應光潔、無毛刺、劃傷、跳線、油污和灰塵；，相臨兩個接頭之間的距離應不小于300mm，焊頭要光滑圓整；，無壓線現象；，線芯不得翻轉；，單線允許焊接，但焊接處應圓整，其外徑偏差不超過177。，同一層內相臨兩個接頭之間的距離不小于1000 mm。 交聯工藝技術要求交聯工序是在絞制的導電線芯上擠導體屏蔽層、絕緣層及絕緣屏蔽層。交聯電纜導電線芯是由多根導線絞合而成，線芯表面無屏蔽時，線芯表面的電場將受到組成線芯導線半徑的影響而呈不均勻分布。內屏蔽層起均化電場作用，防止絕緣層與導體之間產生間隙而引起局部放電。外屏蔽層主要防止絕緣層與銅帶屏蔽之間產生間隙而引起局部放電。半導電是以EVA或EEA作為基料，加50%左右導電碳黑，加適量抗氧劑、交聯劑和潤滑劑等，經混合造粒而成。擠壓式模具選配主要是依線芯選配模芯，依成品（擠包后）的外徑選配模套，據塑料工藝特性，決定模芯和模套角度及角度差、定徑區（即承線徑）長度等模具的結構尺寸，使之配合得當。配模的理論公式：模芯式中： —模芯出線口內徑； — 生產前半制品最大直徑； — 模芯放大值。模套式中： —模套出線口內徑；— 模芯嘴壁厚；— 工藝規定的產品塑料層厚度； — 模套放大值。放大值的說明：絕緣線芯模芯的放大值為 ~3mm；絕緣線芯模套的放大值為 1~3mm。工藝參數主要是擠出機的溫度參數及模具尺寸，其具體參數如下表所示。表44 交聯機組配模及擠出工藝參數YJY2226/35kV 3240銅芯交聯電纜交聯機組配模參數電壓等級規格導體外徑導體屏蔽絕緣厚度絕緣屏蔽26/35kV240mm2外徑模具最小最大芯模1芯模2芯模3模套85mm各階段生產速度，m/min結束時間配方名開始生產慢速硫化冷卻國產料36min50minGc35kV240工藝技術要求：：導體屏蔽： mm絕緣厚度： mm 絕緣屏蔽：%；，減少至消除一切雜質混入。必須防止生產中的碰傷，層間應緊密結合，不得有殘留氣體；，必須保持冷卻管內的壓力，避免擠出層在熱狀態下冷卻不足而產生壓扁和解除壓力作用而在組織內部產生氣泡以至于絕緣強度下降；，擠包的半導電層應和絕緣緊密結合，其與絕緣層的界面應光滑、無明顯絞線凸紋，不應有尖角、顆粒、燒焦或擦傷的痕跡；，其絕緣層的界面應光滑，不應有尖角、顆粒、燒焦或擦傷的痕跡[7]。 金屬屏蔽工藝技術要求35kV電壓等級的電力電纜常采用分相屏蔽，分相屏蔽是每個絕緣線芯上繞包或擠出屏蔽層，這種屏蔽方式改變了電場的輻射方向，電場分布垂直于屏蔽表面、電場分布比較均勻。也就是由所謂的非徑向電場向徑向電場的轉變，這種方式屏蔽效果好，又能承受部分短路電纜。《額定電壓1kV（kV）到35kV（kV）：額定電壓35kV（kV）電纜》規定：銅帶屏蔽應由一層重疊繞包的軟銅帶組成，也可以采用雙層銅帶間隙繞包，銅帶間的搭蓋率為銅帶寬度的15%（標稱值）最小搭蓋率應不小于5%。三芯電纜銅帶標稱厚度≥，銅帶的最小厚度應不小于標稱值的90%。本工序是在Ф630銅帶屏蔽繞包機上進行，其主要工藝參數如表45所示：表45 Ф630銅帶屏蔽工藝參數屏蔽前外徑銅帶規格牽引級別銅帶頭轉速銅帶節距方向標稱外徑 mm15013367 rad/min40mm左工藝技術要求：；，不得有卷邊，翹邊等現象；、黃或綠半透明色帶之一做色標；（擠聚氯乙烯內護套的繞包帶采CPP帶，擠聚乙烯內護套的繞包帶采用無紡布）；~20%；、尾及每次分盤中間應進行100%內屏蔽目力檢查，檢查內屏蔽應無明顯偏薄或無內屏現象。 成纜工藝技術要求成纜工序采用盤絞成纜，以3500盤絞機為例，其主要的工藝參數如表46所示：表46 交聯絕緣電纜盤絞成纜工藝參數表成纜前外徑成纜外徑壓模mm填充牽引級速最大牽引線速轉速129593PP繩460成纜節距成纜方向繞包頭轉速CPP帶規格繞包節距繞包方向參考外徑mm最小最大3025mm右329rad/min260mm左89 工藝技術要求：；、無褶皺；，成纜外徑符合規定[8]。 保護層部分的工藝技術要求 內護套擠出工藝技術要求內外護套的模芯、模具配模公式如交聯工藝配模公式，其放大值有所不同，其說明如下：生產外護套電纜用模芯的放大值、鎧裝電纜為2~6mm，非鎧裝為2~4mm；生產外護套電纜用模套的放大值為2~5mm 。 內護套的擠出以2150擠塑機為例，主要的工藝參數如表47所示：表47 交聯絕緣電纜內護套工藝參數 擠出前電纜外徑內護控制要求內護參考外徑最小最大平均厚度（PVC）最薄點厚度火花實驗電壓最小最大 mm2177。 mm mm14kV mm工藝技術要求：、不圓整現象；；：冷水直接冷卻；，表面光潔，不應有焦燒粒子橫斷面不應有氣孔；%以內；，擠包必須連續，圓整，外形圓整，厚度均勻，表面光潔，平整，無氣泡、裂紋、雜質、機械損傷等缺陷，擠塑時纜芯不允許軸向進水。 鋼帶鎧裝工藝技術要求，金屬帶鎧裝應螺旋繞包兩層，使外層金屬帶的中線大致在內層金屬帶的間隙上方，包帶間隙應不大于金屬帶寬度的50%。鎧裝工藝以3鎧裝機為例，主要的工藝參數如表48所示：表48 交聯電纜鋼帶鎧裝工藝參數鎧裝前外徑鋼帶規格牽引級別鋼帶頭轉速鋼帶節距方向標稱外徑260mm34258rad/min105mm左工藝技術要求：，繞包間隙應不大于鋼帶寬度的50%，內襯層和鋼帶的總厚度不應小于規定值的80%；，彎曲后不露芯；，不得有翹