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　　中壓交聯(lián)電纜的生產(chǎn)速度從理論上講與擠塑機(jī)的出膠量、氮?dú)鈮毫Α⒔宦?lián)管的溫度有關(guān)，生產(chǎn)速度不能只考慮擠塑機(jī)的出膠量。以我廠生產(chǎn)的0+3交聯(lián)生產(chǎn)線為例，其絕緣擠出機(jī)螺桿直徑為150mm，設(shè)計(jì)最大螺桿轉(zhuǎn)速為37.5r/min，設(shè)計(jì)出膠量為270L/h，在生產(chǎn)YJV 8.7/10kV 240mm2內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽后外徑為20.0mm，絕緣厚度為4.5mm，若設(shè)計(jì)理論生產(chǎn)速度為xm/min，絕緣材料密度為0.93g/cm3，按本機(jī)臺(tái)所設(shè)計(jì)的最大出膠量270L/h進(jìn)行計(jì)算，則生產(chǎn)1小時(shí)后，擠包在內(nèi)半導(dǎo)電層上的絕緣材料的重量為： V)kZMp3)ex×60×3.14×(20+4.5)×4.5×0.93=270×0.93×1000

　　則生產(chǎn)出線速度x=12.99m/min，假如實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的絕緣出膠量按設(shè)計(jì)出膠量的80%進(jìn)行測(cè)算，則其生產(chǎn)出線速度為10.39m/min，但在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)速度僅在4.9～6.2m/min之間，與理論計(jì)算的速度相差甚遠(yuǎn)，這是什么原因呢?因?yàn)閷?duì)于生產(chǎn)中壓、低壓交聯(lián)電纜，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)不能僅按擠出機(jī)的出膠量來進(jìn)行計(jì)算生產(chǎn)速度，影響中壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)速度的原因是多方面的，下面主要從交聯(lián)度、熱應(yīng)力和設(shè)備方面分析三方面分析其與中壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)速度關(guān)系與影響。

　　一、交聯(lián)度

　　用于生產(chǎn)中壓交聯(lián)電纜的低密度線性聚乙烯的分子式為，它是由許多聚乙烯分子聚合而成的，因其分子結(jié)構(gòu)中含有結(jié)晶和無定形兩種結(jié)構(gòu)，因此在外界環(huán)境因素(如高溫、紫外線)的影響下，結(jié)晶相和無定形相會(huì)互相轉(zhuǎn)化，同時(shí)還在結(jié)晶相和無定形相邊緣產(chǎn)生應(yīng)力，且這種應(yīng)力不易消除，其結(jié)果就出現(xiàn)聚乙烯絕緣或護(hù)套表面開裂的現(xiàn)象，為了改善或改變這些缺點(diǎn)，人們通過物理或化學(xué)方法打斷其分子鏈中的雙鍵使其重新組合，也即由線性高分子變?yōu)榫W(wǎng)狀高分子，這個(gè)過程就是交聯(lián)。目前考核交聯(lián)的質(zhì)量是否符合要求的指標(biāo)是交聯(lián)度(即表示交聯(lián)的程度)，交聯(lián)度不易過小也不易過大，交聯(lián)度過大或過小都會(huì)使交聯(lián)聚乙烯絕緣的電性能和抗拉強(qiáng)度減小，而考核交聯(lián)度的指標(biāo)為熱延伸和永久變形，它們的標(biāo)準(zhǔn)要求分別是≤175%和≤15%，因此，只要在保證這兩個(gè)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，可以提高生產(chǎn)速度，但是如果速度提高太快，雖然熱延伸和永久變形試驗(yàn)指標(biāo)合格，但樣品在做熱延伸或永久變形試驗(yàn)時(shí)，樣品可能會(huì)出現(xiàn)斷裂或樣品內(nèi)部有輕微裂紋的現(xiàn)象，經(jīng)分析這是由于絕緣內(nèi)部熱應(yīng)力沒有完全消除造成的，這種電纜雖然局放試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^，但是存在安全質(zhì)量隱患，因此在提速的同時(shí)應(yīng)該考慮熱應(yīng)力的消除。

　　二、交聯(lián)聚乙烯絕緣中的熱應(yīng)力 :

　　1、熱應(yīng)力產(chǎn)生的原因

　　熱應(yīng)力往往是高溫高分子物質(zhì)在劇冷時(shí)，其內(nèi)部熱量不能完全釋放出來造成的，對(duì)于交聯(lián)聚乙烯絕緣來說，其熱應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要有兩方面：一方面是沒有預(yù)熱的銅、鋁導(dǎo)體在擠包絕緣后迅速吸收絕緣中的熱量導(dǎo)致靠近導(dǎo)體表面的絕緣溫度下降，使絕緣向絕緣層中心收縮，從而產(chǎn)生徑向應(yīng)力另一方面聚乙烯絕緣屬于隔熱型材料，在冷卻時(shí)絕緣表面冷卻速度較快，而絕緣中心冷卻速度較慢，也會(huì)使絕緣向中心收縮，從而產(chǎn)生徑向應(yīng)力。

　　2、 熱應(yīng)力的危害

　　交聯(lián)聚乙烯絕緣在擠出過程中，由于溫度的升高使其分子結(jié)構(gòu)舒展，在交聯(lián)接枝劑及交聯(lián)管道溫度的作用下，低密度聚乙烯分子開始交聯(lián)，此時(shí)交聯(lián)聚乙烯冷卻速度過快，聚乙烯分子鏈快速收縮，同時(shí)在交聯(lián)溫度下絕緣密度由0.92g/mm3下降到0.7g/mm3,下降了24%,其膨脹系數(shù)是銅、鋁的20-30倍，將膨脹極高的交聯(lián)聚乙烯和金屬材料結(jié)合在一起其熱機(jī)械性能是很不相溶的，熱機(jī)械應(yīng)力使晶體開裂，在晶體本身或晶體與無定形體界面上形成裂縫。熱應(yīng)力還會(huì)使交聯(lián)結(jié)點(diǎn)不牢固，在施加交流電壓后，絕緣分子中極子，當(dāng)應(yīng)力存在時(shí)會(huì)使交聯(lián)聚乙烯結(jié)點(diǎn)和晶體以及界面上的裂逢，受到力的作用在較低的電壓下偶然擊穿原因，或經(jīng)過一段時(shí)間后使交聯(lián)結(jié)點(diǎn)斷裂，導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯的電性能和機(jī)械性能嚴(yán)重下降，以致絕緣擊穿或斷裂，因此提速時(shí)必須要考慮消除熱應(yīng)力的影響。

　　三、設(shè)備對(duì)生產(chǎn)速度的影響

　　1、交聯(lián)管道的長度

　　―交聯(lián)管道由加熱管道、預(yù)冷管道和冷卻管道三部分組成，加熱管道部分的作用是促進(jìn)聚乙烯的交聯(lián)，并且加熱管道越長則生產(chǎn)速度越快;預(yù)冷管道一半管道內(nèi)充滿帶有一定壓力的氮?dú)�，氮�(dú)庵饕�起冷卻作用，預(yù)冷管道一半管道充滿帶有一定壓力的水，水是主要起冷卻作用，其作用是防止交聯(lián)聚乙烯絕緣劇冷以減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生，且預(yù)冷管道段長度必須與加熱段長度相匹配，否則會(huì)使絕緣產(chǎn)生熱應(yīng)力及絕緣的熱老化系數(shù)指標(biāo)不合格;冷卻管道段全部用水冷卻，其作用是加速絕緣表面的冷卻，提高交聯(lián)電纜的絕緣生產(chǎn)速度必須要有足夠長的加熱管道，但是預(yù)冷管道長度必須要與加熱管道長度相匹配，一般情況下預(yù)冷管道長度在9～11米就比較合適了，若想再長。

　　交聯(lián)管道溫度的影響。在交聯(lián)管道溫度不變的情況下，交聯(lián)生產(chǎn)速度一旦提

　　高，則絕緣線芯在交聯(lián)管中的時(shí)間縮短，這就會(huì)影響交聯(lián)度，所以在提高生產(chǎn)速度同時(shí)，相應(yīng)提高交聯(lián)管道的溫度，有利于絕緣線芯交聯(lián)速度和交聯(lián)度的提高，但交聯(lián)管道溫度的提高也是有一定限制的，若長時(shí)間將交聯(lián)管道溫度提的過高，一方面會(huì)使材料揮發(fā)物大增，腐蝕交聯(lián)管，特別是用短路電流加熱的交聯(lián)管壁厚一般為3-5mm，很容易腐蝕穿孔。交聯(lián)管道內(nèi)壁污垢積累加速，形成不良導(dǎo)熱石墨層(交聯(lián)過程中會(huì)產(chǎn)生含碳物質(zhì)，在高溫下炭化形成)，反而起隔熱作用。另一方面過高交聯(lián)管溫度會(huì)使絕緣表面產(chǎn)生輕微裂紋，在交流電壓長期作用下，裂紋會(huì)擴(kuò)大直至絕緣表面裂開。

　　3、交聯(lián)管道氮?dú)鈮毫Φ挠绊?/SPAN>

　　交聯(lián)管道的加熱部分及預(yù)冷段的一半均充滿氮?dú)�，氮�(dú)獾淖饔靡环矫媸亲鳛闊岬膫鲗?dǎo)媒質(zhì)，另一方面交聯(lián)聚乙烯絕緣在氮?dú)獾膲毫ο驴墒蛊浣宦?lián)時(shí)產(chǎn)生的氣體或水蒸氣從交聯(lián)聚乙烯絕緣中充分排除，可減少絕緣中的微孔數(shù)量，同時(shí)還能加速聚乙烯絕緣的交聯(lián)速度，因此在提高生產(chǎn)速度時(shí)有必要增加氮?dú)鈮毫Α?/SPAN>

　　擠出機(jī)機(jī)身溫度的影響。提高生產(chǎn)速度時(shí)，出膠量將相應(yīng)增加，則螺桿轉(zhuǎn)速必然加快，但是螺桿轉(zhuǎn)速越快對(duì)螺筒內(nèi)的交聯(lián)聚乙烯料的剪切作用也越強(qiáng)烈，這樣會(huì)使機(jī)身局部溫度升高，可能導(dǎo)致老膠或絕緣層疙瘩的出現(xiàn)，且溫度升高嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使交聯(lián)聚乙烯料在機(jī)筒內(nèi)先期交聯(lián)，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以在提高生產(chǎn)速度后一定要關(guān)注擠塑機(jī)身溫度的變化，嚴(yán)格控制擠塑機(jī)機(jī)身溫度。

　　交聯(lián)速度提高后，因螺桿轉(zhuǎn)速提高，機(jī)身溫度必然升高，這樣設(shè)備必須具良好的擠出機(jī)的冷卻系統(tǒng)。如果沒有良好的擠出機(jī)的冷卻系統(tǒng)，會(huì)使絕緣焦燒或先期交聯(lián)，導(dǎo)致擠出絕緣出現(xiàn)疙瘩，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，故良好機(jī)身冷卻系統(tǒng)是決定能否提速或提速幅度的關(guān)鍵。

　　設(shè)備的穩(wěn)定性。生產(chǎn)速度提高后設(shè)備穩(wěn)定性的影響表現(xiàn)在使設(shè)備的振動(dòng)加劇，特別是上牽引，如果振動(dòng)太過強(qiáng)烈則會(huì)使進(jìn)入機(jī)頭的導(dǎo)電線芯產(chǎn)生晃動(dòng)，導(dǎo)致擠制絕緣后竹節(jié)或偏芯的出現(xiàn)，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。交聯(lián)管道的懸垂控制系統(tǒng)的改善。交聯(lián)生產(chǎn)速度的提高后，必須有靈敏的懸垂控制系統(tǒng)，否則容易使交聯(lián)管道擦傷絕緣線芯，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

　　四、結(jié)束語

　　1、影響中壓交聯(lián)電纜提速的原因是多方面的，往往是交聯(lián)度、熱應(yīng)力、設(shè)

　　備等相關(guān)因素共同作用的結(jié)果，本文分類討論了這幾個(gè)方面對(duì)中壓交聯(lián)電纜提速的影響，為中壓交聯(lián)電纜的提速提出了思路，對(duì)提高交聯(lián)電纜的生產(chǎn)效率起了重要作用。

　　2、電纜生產(chǎn)廠家在訂購0+3交聯(lián)生產(chǎn)線時(shí)應(yīng)該考慮設(shè)備因素對(duì)交聯(lián)生產(chǎn)效率的影響。

　　3、對(duì)于已有的0+3交聯(lián)生產(chǎn)線，若為了提高生產(chǎn)速度，必須根據(jù)自已現(xiàn)有備各系統(tǒng)的磨損情況及精度，在確定設(shè)備的加溫、冷卻、懸垂等系統(tǒng)正常后，可決定是否提速，但其提速幅度不可太大，應(yīng)先小幅提速后，通過做相應(yīng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后再做進(jìn)一步的提速。

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