浅析中压交联电缆生产过程中质量控制的问题及对策

蒋雪花　郭春育　黄靖壹　章仁杰

摘   要：电缆结构是电力系统工程建设中需要应用到的一种非常重要的输电线路类型，对于电力工程而言，除了从整体规划设计的角度为电缆的功能发挥和整体应用的科学性提供更好的保障，电缆本身的生产和制造质量，也是直接影响到其应用效果的一个典型的因素。本文探讨的中压交联电缆是电缆设备中广泛应用的一种电缆类型。因此，从其具体的生产过程出发，针对其中出现的具体问题进行控制和解决，是这类电缆产品生产中应当重视的关键问题。

关键词：中压交联电缆  生产质量  问题研究  控制对策

中图分类号：TM246                                文献标识码：A                       文章編号：1674-098X（2019）06（b）-0044-02

中压交联电缆是一种应用交联聚乙烯绝缘（XLPE）等材料制作而成的电缆产品，其命名主要与其应用的原材料有直接的关系。本文从这种电缆的制作和生产的角度上出发，针对容易出现的几方面问题进行重点分析研究，为该类型电缆如何在生产过程中控制良好的产品质量提供对策。

1  交联电缆的制作原理和优势分析

1.1 制作原理

这种电缆的制作，主要是应用一种绝缘性能很高的交联材料作为原材料制作而成的一种电缆。在制作加工时，通过应用专业的加工技术，按照立体式的网状结构对其进行设计制作。

1.2 应用优势

这种电缆的主要应用优势表现在以下几个方面。

第一，耐热性能好：网状立体结构使其在200℃以下不会分解及碳化，长期工作温度可达90℃，热寿命可达40年。

第二，绝缘性能高：XLPE具有良好的绝缘特性，绝缘电阻进一步增大。

第三，机械特性强：XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点。

第四，耐化学特性：XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性。

通过分析可知，交联电缆不仅可以对电气本身的性能做到优化和保障，更从实用性的角度使得其应用效果得到了提升[1]。

2  中压交联电缆生产中的问题分析

2.1 绝缘线芯偏离问题的分析

首先，这种问题的主要表现是，线体内部绝缘芯的位置发生偏离。而绝缘线芯所处的位置，电缆层级结构中的中心位置上，其主要是一种存在于导体外的绝缘空间内的一部分结构，当其出现径向分布不均匀的现象时，则可认为其出现了偏离中心问题。

其次，从问题的成因角度分析，其偏芯问题的发生环节区域，具有阶段性特征。具体诱因主要包括3个方面，第一，共挤机头模具未能够按照装配的规范完成装配操作，导致校正螺丝没有紧固到位，在长时间开机工作的状态下，螺丝发生松动，引起线芯位置偏离问题的出现[2]。第二，模芯的尺寸太大，与模套不能匹配使用，进一步给导体的定位准确性造成了障碍，引起线芯偏离。第三，挤出机前端温度因素以及共挤机头与悬线的之间的位置偏离造成线芯位置偏离。

2.2 线芯表面的平整度问题分析

首先，这种问题通过检验和观察容易发现，从具体表现上来看，主要是指绝缘表面出现了平整度低以及表面突出的现象。

其次，关于这种问题的成因，主要包括了以下两个方面。

第一，老胶问题。这种问题的出现，与挤出机的前端温度有密切的关系，另外，如果在生产过程中，交联原材料滞留在通道内的死角区域，则也容易引发老胶的问题[3]。从具体操作的角度分析，当挤出操作以及螺杆结构的转动速度过快，会在机械运动的过程中产生力度很大的剪切力，从而引起温度的升高，造成老胶。

第二，生胶问题。这个问题的典型表现是，绝缘线芯内部产生硬结现象，且由于其在色泽上与绝缘体属于同种颜色，因此不易被察觉。引发原因方面，则与老胶现象有一定的相对性，主要是由于温度因素和机械运转的力度不够而造成的。当温度达不到既定的标准，则冷胶现象就会出现。另外，滤网结构如果在投入生产时没有做好充分的垫衬或者网格的密度不够，则也会对挤出压力造成影响，从而引发凸起的生胶问题。

2.3 线芯局部放电异常问题

所谓局部放电，主要是指绝缘体中只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的整个导体之间，这种现象称之为局部放电。

产生局部放电的基本原因是电缆绝缘中存在弱点（如气隙、杂质等），当这些局部区域弱点中的电场强度达到一定值时，该区域就会发生放电。这些微弱的放电能量产生的不良效应，日积月累，最后也能导致整个电缆绝缘的击穿，造成断电事故，这种情况举不胜举。

3  基于问题的解决办法分析

3.1 绝缘线芯偏离的解决方式

关于这方面的问题，可应用的解决办法有以下两种。

第一，如果应用悬链式交联机组设备进行生产，且如果挤包绝缘要求厚度较大的情况下，一定要注意控制好绝缘线芯的放线张力，当绝缘线芯进入交联笼道进行加热时，对不同区段的加热温度做好控制。

第二，在模具的选择上，注意把握好适宜性，控制好模芯与模套之间的间隙。关于校正螺丝，应当在完成了紧固操作后，及时进行检查，避免其出现松动，使得开机运行时发生偏心现象。

3.2 关于绝缘芯表面的平整度优化方法

由于老胶和生胶的现象是在共同的影响因素下发生的两种相对性较强的问题，因此，在寻求解决办法时，将其联合在一起进行讨论。具体如下。

第一，通过对开机时间机进行控制达到优化目的。过长的时间和时间延续性不足，分别会导致老胶和生胶的问题。因此，需要科学的调节和控制开机的时间，并结合具体的工作生产经验，尽可能提高时间控制的科学性。

第二，控制好挤出时间和操作运转的速度。这一点主要是指，首先应当按照严格规定的操作规范完成相关操作。随后需要结合实际，观察好当速度指标发生变化后，温度指标的相应变化情况。并检查机头部位的温度变化状态，按照严格的温度控制标准及时对温度指标进行调节。

3.3 关于放电功能异常的优化方法

局部放电水平是交联电缆的一个重要质量指标，要稳定和提高交联电缆的局部放电水平，可从以下几个方面入手。

3.3.1 提高导电线芯的紧压系数、圆整度、光洁度

制造紧压线芯的方法有二，一是压轮緊压，二是用拉模拉拔。用压轮时，可采用四对压轮，采取水平—垂直—水平—垂直放置。严格控制水平方向和垂直方向的外形尺寸。由于提高了导电线芯紧压系数、圆整度和光洁度，就避免了导电线芯表面电场产生畸变，大大减少了线芯表面局部放电的可能性，使电缆局放水平得以提高。

3.3.2 严格控制挤出温度和挤出表面质量

挤出温度不能过高，一般不超过125℃～130℃。要求温度恒定，不允许有变化。还要控制挤出表面，使其塑化均匀，表面光滑、圆整、外径均匀一致。不允许出现疙瘩、焦化粒子或脱节等缺陷。这对提高交联电缆的局部放电都是至关重要的。

3.3.3 提高金属屏蔽质量是提高局部放电水平的关键

局部放电大小，在很大程度上取决于金属屏蔽。金属屏蔽目前基本上都使用软铜带。铜带在绕包过程中要平整、紧密、搭盖均匀，不允许有皱折、卷边。

4  结语

总之，对于中压交联电缆来讲，其生产制作过程中可能产生的问题与机械设备的应用操作流程以及制作工艺流程都有着密切的关系，技术人员和生产管理人员需要从生产技术的应用以及生产流程的控制方面，对不同的生产环节进行针对性的质量把控，从而确保电缆本身的生产质量。

参考文献

[1] 刘苛，董小刚，刘天齐.6～15kV交联聚乙烯电缆冷缩终端头安装工艺及质量控制要点[J].山东工业技术，2018（13）：165.

[2] 戴连奇，王小宝，彭雄，等.高阻燃中压耐火电缆的研制[J].光纤与电缆及其应用技术，2017（4）：24-27.

[3] 陈銮，杨简文，袁慧宏.浅谈大截面电力电缆施工质量监理控制措施[J].湖州师范学院学报，2017（S1）：21-24.