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电缆加工规范
电缆加工设计规范
自动化测试与控制研究所
1.范围
1.1主题内容
电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。
电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。
“电线”和“电缆”并没有严格的界限。
通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线,没有绝缘的称为裸电线,其他的称为电缆;导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线,较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线,绝缘电线又称为布电线。
电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。
电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆等等。
它们都是由多股导线组成,用来连接电路、电器等。
1.2适用范围
本指导性技术文件适用于电力系统、信息传输系统、机械设备及仪器仪表系统的电缆加工过程。
2.引用文件
JB/T5816-2008《电线电缆拉线设备技术要求》
3.电线电缆产品加工的工艺特性
3.1大长度连续叠加组合生产方式
大长度连续叠加组合生产方式,对电线电缆生产的影响是全局性和控制性的,这涉及和影响到:
a.生产工艺流程和设备布置
生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放,使各阶段的半成品,顺次流转。
设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡,有的设备可能必须配置两台或多台,才能使生产线的生产能力得以平衡。
从而设备的合理选配组合和生产场地的布置,必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。
b.生产组织管理
生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致,操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行,任何一个环节出现问题,都会影响工艺流程的通畅,影响产品的质量和交货。
特别是多芯电缆,某一个线对或基本单元长度短了,或者质量出现问题,则整根电缆就会长度不够,造成报废。
反之,如果某个单元长度过长,则必须锯去造成浪费。
c.质量管理
大长度连续叠加组合的生产方式,使生产过程中任何一个环节、瞬时发生一点问题,就会影响整根电缆质量。
质量缺陷越是发生在内层,而且没有及时发现终止生产,那么造成的损失就越大。
因为电线电缆的生产不同于组装式的产品,可以拆开重装及更换另件;电线电缆的任一部件或工艺过程的质量问题,对这根电缆几乎是无法挽回和弥补的。
事后的处理都是十分消极的,不是锯短就是降级处理,要么报废整条电缆。
它无法拆开重装。
电线电缆的质量管理,必须贯串整个生产过程。
质量管理检查部门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检,这是保证产品质量,提高企业经济效益的重要保证和手段。
3.2生产工艺门类多、物料流量大
电线电缆加工涉及的工艺门类广泛,从有色金属的熔炼和压力加工,到塑料、橡胶、油漆等化工技术;纤维材料的绕包、编织等的纺织技术,到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。
电线电缆加工所用的各种材料,不但类别、品种、规格多,而且数量大。
因此,各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。
同时,对废品的分解处理、回收,重复利用及废料处理,作为管理的一个重要内容,做好材料定额管理、重视节约工作。
电线电缆生产中,从原材料及各种辅助材料的进出、存储,各工序半成品的流转到产品的存放、出厂,物料流量大,必须合理布局、动态管理。
3.3专用设备多
电线电缆加工使用具有本行业工艺特点的专用生产设备,以适应线缆产品的结构、性能要求,满足大长度连续并尽可能高速生产的要求,从而形成了线缆加工的专用设备系列。
如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。
电线电缆的加工工艺和专用设备的发展密切相关,互相促进。
新工艺要求,促进新专用设备的产生和发展;反过来,新专用设备的开发,又提高促进了新工艺的推广和应用。
如拉丝、退火、挤出串联线;物理发泡生产线等专用设备,促进了电线电缆加工工艺的发展和提高,提高了电缆的产品质量和生产效率。
4.电线电缆的主要工艺
电线电缆是通过:
拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的,型号规格越复杂,重复性越高。
4.1拉制
在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具(压轮),金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。
拉制工艺分:
单丝拉制和绞制拉制。
4.2绞制
为了提高电线电缆的柔软度、整体度,让2根以上的单线,按着规定的方向交织在一起称为绞制。
绞制工艺分:
导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
4.3包覆
根据对电线电缆不同的性能要求,采用专用的设备在导体的外面包覆不同的材料。
包覆工艺分:
A.挤包:
橡胶、塑料、铅、铝等材料。
B.纵包:
橡皮、皱纹铝带材料。
C.绕包:
带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等,线状的棉纱、丝等纤维材料。
D.浸涂:
绝缘漆、沥青等。
4.5确定主要单元的可靠性关键件和重要件
a.规定可靠性关键件和重要件的定义和判别准则;
b.确定可靠性关键件和重要件分析方法;并经分析确定关键件、重要件清单。
c.确定可靠性关键件和重要件控制措施。
5.电线电缆加工的基本工艺流程
5.1铜、铝单丝拉制
电线电缆常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔,使其截面减小、长度增加、强度提高。
拉丝是各电线电缆公司的首道工序,拉丝的主要工艺参数是配模技术。
5.2单丝退火
铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求。
退火工序关键是杜绝铜丝的氧化.
5.3导体的绞制
为了提高电线电缆的柔软度,以便于敷设安装,导电线芯采取多根单丝绞合而成。
从导电线芯的绞合形式上,可分为规则绞合和非规则绞合。
非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。
为了减少导线的占用面积、缩小电缆的几何尺寸,在绞合导体的同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。
此种导体主要应用在电力电缆上。
5.4绝缘挤出
塑料电线电缆主要采用挤包实心型绝缘层,塑料绝缘挤出的主要技术要求:
A.偏心度:
挤出的绝缘厚度的偏差值是体现挤出工艺水平的重要标志,大多数的产品结构尺寸及其偏差值在标准中均有明确的规定。
B.光滑度:
挤出的绝缘层表面要求光滑,不得出现表面粗糙、烧焦、杂质的不良质量问题
C.致密度:
挤出绝缘层的横断面要致密结实、不准有肉眼可见的针孔,杜绝有气泡的存在。
5.5成缆
对于多芯的电缆为了保证成型度、减小电缆的外形,一般都需要将其绞合为圆形。
绞合的机理与导体绞制相仿,由于绞制节径较大,大多采用无退扭方式。
成缆的技术要求:
一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯;二是防止绝缘层被划伤。
大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成:
一个是填充,保证成缆后电缆的圆整和稳定;一个是绑扎,保证缆芯不松散。
5.6内护层
为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤,需要对绝缘层进行适当的保护,内护层分:
挤包内护层(隔离套)和绕包内护层(垫层)。
绕包垫层代替绑扎带与成缆工序同步进行。
5.7装铠
敷设在地下电缆,工作中可能承受一定的正压力作用,可选择内钢带铠装结构。
电缆敷设在既有正压力作用又有拉力作用的场合(如水中、垂直竖井或落差较大的土壤中),应选用具有内钢丝铠装的结构型。
5.8外护套
外护套是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。
外护套的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。
根据对电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包塑料护套。
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