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    超高绝缘非填充全塑市话电缆的研制

    发布时间: 2016-09-06  点击次数: 464次

    随着高科技工程及非话业务的开展有些用户对非填充全塑市话电缆的绝缘电阻又1994-2电通通信电电缆厂技术a处er1lEleCtrnieMi指标是由绝缘目前普遍使用的全塑市话电缆可用于传输音频150kHz及以下的模拟信号和2048kb/s及以下的数字信号,在一定条件下也可用于传输2048kb/s以上的数字信号以上这些业务均系在弱电下工作,并不需要很高的绝缘电阻但绝缘材料长期使用后会老化,其相关因素有制造工艺过程中绝缘质量是否完善,使用和施工接续安装是否良好,潮气吸入多少等,因此在通信行业标准YD/T322-1996中对电缆提出了绝缘电阻要求如20C时非填充市内通信电缆每根导线与其余导线接地及屏蔽之间的绝缘电阻zui小值1967-),提出了更高的要求:单根导线与其余线芯接地及屏蔽间的绝缘电阻提高为>50000Mkm;加了总芯与地及屏蔽间的绝缘电阻>30000MVkm;百对与其余线芯接地及屏蔽间的绝缘电阻>深入的理论研究及实践探索,终于研制成功了超高绝缘非填充全塑市话电缆,其各项绝缘电阻值均远远高于以上要求特别是百对与其余线芯接地及屏蔽间的测试值是常规全塑市话电缆的40倍以上;总芯与地及屏蔽间的测试值是常规全塑市话电缆的200倍以上2理论分析2.1概述绝缘电阻是反映全塑市话电缆绝缘特性缆的结构尺寸及制造工艺等因素所决定它与该产品能够承受电击穿或热击穿的能力、绝缘的介质损耗,以及绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等存在着密切的关系从绝缘电阻的异常可以发现制造工艺中的缺陷:绝缘受潮、导电杂质混入,以及各种因素引起的绝缘穿透等绝缘电阻决不能与绝缘的击穿相混淆,亦不能认为绝缘电阻水平就是介电强度之正确指标。但是,在运行工作中,电缆的绝缘电阻试验是有实际意义的。因为绝缘电导由材料分子和杂质分子离解的离子数所决定,它与材料和杂质的本性有关绝缘电阻随绝缘层质量的下降而下降,随受潮程度的加深而急剧下降,随施压时间的延长而上升。当充分了解了绝缘电阻和这些因素的内在时,我们就可以利用测量绝缘电阻的变化作为一个重要的非破坏性试验方法来检测绝缘材料或绝缘结构的质量情况。
    2.2全塑市话电缆单线的绝缘电阻计算圆形截面均匀无缺陷单线的绝缘电阻,就是以导体直径为内径,以绝缘单线外径为外径的圆筒内外壁(如所示)之间的电阻。Di为电缆绝缘单线外径,Dc为导线直径。在单位长度单线,距单线中心x处取厚度为dx的绝缘层时,这一圆筒的绝缘电阻就等于:阴影部分)的绝缘电阻dR可由下式计算:单线的绝缘电阻是整个圆筒所有夹条电阻的并联电阻:把,此时测得的绝缘电阻数值将很小。
    以上两种情况下,测出的绝缘电阻均不是绝缘层真实的体积电阻2.4绝缘层表面受潮对绝缘电阻的影响绝缘层表面绝缘电阻取决于材料表面及所附杂质之特性。当表面吸附有水分时,虽然其体积绝缘电阻甚为稳定,但表面绝缘电阻则因受潮而下降十分严重当缆芯内因水汽进入或端头进水受潮时,所测绝缘电阻值实际上是受潮绝缘层表面电阻R和绝缘材料体积电阻Re的并联等效电阻,即:的表面电阻,Re为绝缘材料的体积电阻,Rc为水表面电阻受潮绝缘层表面与水表面电阻值等同,且电阻系数和电阻值均大大低于聚烯烃绝缘料的电阻系数和电阻值,故受潮电缆的R并同R的数值差异不大,此时测出的绝缘电阻3绝缘电阻的测试及其意义在全塑市话电缆成品检测或工程实践中,绝缘电阻测试是zui常用的评价绝缘质量的方法。由于绝缘电阻测试十分方便,只要用一块兆欧表或一个高阻计就可进行。而且是非破坏性的试验,因此应用十分广泛。它可以利用绝缘电阻在不同条件下所发生的变化,例如利用绝缘电阻与施压时间的关系等项,可以检测绝缘层是否完好,是否受潮等情况。
    绝缘电阻的测试应在对绞以后的各道工序中作为预防性试验加以应甩如各工序在控制条件下进行连续测试并长期积累有关数据及其变化倾向,常能有助于对绝缘层的质量作出一定的分析判断。
    绝缘层质量的好坏,绝缘表面受潮的情况,虽然可以由绝缘电阻的测试作出一些比较的判断,但更可以利用绝缘电阻与加压时间的变化关系来检测绝缘电阻随加压时间的变化称为介质吸收现象绝缘电阻与加压时间的关系曲线称为介质吸收曲线(见)介质吸收曲线比绝缘电阻值的测试更有意义如果曲线较平坦,则表示绝缘有缺陷或受潮所示为超高绝缘非填充全塑市话电缆与普通全塑市话电缆绝缘电阻的介质吸收曲线比较,试验电压为500V从图中可看出,超高绝缘非填充全塑市话电缆在绝缘电阻这一项目上有着普通全塑市话电缆无可比拟的优势4超高绝缘非填充全塑市话电缆的质量及制造工艺要求在经过深入的理论分析、调研,各种试制方案的实施,大量的数据测试、统计、分析以后,我们认为单线的工艺尺寸及以后在各工电阻的zui大原因。为此我们从精选原材料,改进电缆结构及减少制造缺陷入手,对生产超高绝缘非填充全塑市话电缆提出了严格的质绝缘材料中影响绝缘电阻的主要因素有体积电阻率大小、挤塑后成型的好坏、料中的杂质多少等,因此在选择绝缘材料时应注意以下几点:―般情况下,绝缘材料的体积电阻率大,其成品的绝缘电阻就相应的大,因此宜选用体积电阻率大的材料。
    绝缘表面的好坏,取决于绝缘材料加工的难易程度及挤塑后成型的好坏,如加工困难或挤塑后成型不好,极易造成绝缘层表面出现脱节、起麻点、凹凸不平等现象,这将影响电缆的绝缘电阻值,因此应选用易加工、成型性好的绝缘材料。
    绝缘材料中的杂质易造成单线击穿点多、偏心甚至脱胶,这些会严重影响成品的绝缘电阻。料中杂质的来源,一是料本身不干净,二是在加工单线过程中环境不清洁,有灰尘进入料中,或是小包装(25kg)的绝缘料在往储料器中倒的过程中,将包装袋外的灰尘或杂质带入料中。因此宜选用杂质少、大包序的磨况缆芯的受度是影响绝缘的绝缘材料进入料中的机会单线质量影响电缆绝缘电阻的关键因素,绝缘偏心、击穿点多、表面不光等将导致绝缘电阻降低,因此应保证绝缘层厚度均匀、同心击穿点少、绝缘表面光滑圆整、干燥这就需要在单线加工中做到:模具是单线加工的基础,应严格按工艺设计配置模具,保证单线各项指标符合要求,特别是偏心度应控制在5%以内,如因模具原因而导致单线参数偏离设计要求时,应及时更换模具。
    保持供料系统清洁密封,防止灰尘、杂质等进入,定期清理机膛、螺杆,更换过滤网,使击穿点严格控制在1个A2km以下。
    调整好挤塑温度,确保绝缘表面光滑圆整装配或修整好吹干装置,保证单线表面干燥4.2绞对线的质量控制单线在绞对等各工序加工中极易受到损伤,从而影响绝缘电阻值,因此在绞对过程中,要随时检查设备过线模导轮等有无缺陷,单线有无掉轮现象,防止绝缘层受到损伤。绞对线接头时,两接头应错开100mm以上,热塑管应套好,以保证接头处绝缘的完整性4.3缆芯质量的控制单位成缆、缆芯成缆前,应将设备的各道过线模、导轮、导杆、分线孔等处打磨光滑,防止绝缘线刮伤,模具尺寸应严格符合工艺要求,以防模具太小而挤伤绝缘线。
    对于非填充电缆,缆芯中的潮气是影响绝缘电阻的关键因素之一,因此在选用缆芯中的各种材料时,应选用非吸湿性且绝缘性能好的材料4.4提高护套质量等各道模具,保证铝带成型后圆整,防止铝带搭接处向内起尖扎伤包带,影响绝缘电阻值。
    调整好挤塑温度,护套料要保持清洁、干燥,以确保护套圆整光滑,防止因护套脱胶破损而使冷却水渗入到缆芯中。防止护套首尾端头进水。
    应调整好牵引履带压力,防止因履带压力过大而压扁护套,压伤缆芯中的芯线。
    4.5严格工序质量控制成缆前各工序使用收线盘应选用盘芯及侧板内侧无毛刺的盘具,以免使绝缘线受到损伤严格进行工序检验,将检验结果统计分析,并及时反馈,以便工艺调整。
    当工序上发现不合格因素或产品时,应及时排除或修补,无法修补的半成品应淘汰报废,以保证后道工序的产品质量,提高成品的绝缘电阻值。
    由于非填充电缆的缆芯极易受潮,而受潮的电缆的绝缘电阻值很低,因此各厂家尤其是地处南方高湿度地区的电缆厂,在生产中应尽量缩短各工序半成品受检后的停留时间,成品检测合格后应及时封头,以防止潮气进入缆芯。
    4.6对电缆端头进水或缆芯受潮的处理电缆端头进水或缆芯受潮时,将严重影响其绝缘电阻值,此时应采取措施对进水端头或受潮缆芯进行充分干燥如可采取充入干燥气体将水分顶出等措施5超高绝缘非填充全塑市话电缆的性能在经过试制、测试论证分析、再试制的反复研究之后,我们所研制的超高绝缘非填充全塑市话电缆的各项绝缘电阻指标均远远高于用户要求,并经用户检测后得到认可。具表1超高绝缘非填充全塑市话电缆研制成功前后的绝缘电阻值的比较单芯与其余芯接地及屏蔽百对与其余芯接地及屏蔽总芯与地及屏蔽研制阶段换算值测试时间换算值测试时间换算值测试时间研制前研制成功后从表1可以看出1min内超高绝缘非填充全塑市话电缆的绝缘电阻,单芯与其余线芯接地及屏蔽达到100000Mn.km,测试所需的时间是试制前的1A2;百对与其余线芯接地及屏蔽测试值是试制前的40余倍,而测试时间只有原来的1/2;总芯与地及屏蔽测试值是试制前的200倍。
    在试制电缆的绝缘电阻值大幅度提高并达到要求之后,我们又对电缆的其它电气性能进行了测试,结果完全符合YD/T322标准,详细数据见表2 6结束语全塑市话电缆的绝缘电阻与很多因素有关,其中主要有所用绝缘材料的性能,单线的工艺质量,电缆受潮等。我们在对其进行了深入的理论分析之后,结合实际对产品进行了科学的工艺设计,精选绝缘料,合理使用辅助材料,在生产的各工序中严格控制电缆的质表2超高绝缘非填充全塑市话电缆其它电气性能(0.4mm)项目指标直流电阻R0km-1zui大值141.84工作电容C/nF.km-izui大值53.24平均值52.04线对与线对间电容不平衡zui大值91.38线对与地间电容不平衡zui大值735.39平均值226.26屏蔽铝带连续性连续混断线无混断线量,使绝缘电阻有了大幅度提高,从而研制出了超高绝缘非填充全塑市话电缆,并为工厂创造了显著的经济效益。
    1YD/T322-1996铜芯聚烯烃绝缘铝塑综合护套市内通信电缆S. 2淮平。全塑市话电缆绝缘电阻分析。现代有线传满足IEC烟毒性标准的无卤电缆料目前市场上己出现两种系列的TekmorApex公司生产的无卤绝缘及护套料,这两种系列的电缆料是为满足欧洲的zui小烟毒性要求而设计的。
    而2000系列基于不同的聚合物,有五个品级,其肖氏硬度从38到53,极限氧指数从35%到52%据TekmorApex公司报告在IEC332-3C试验中,护套和缓冲层采用FireguardLSZH制造的电缆,具有长达89cm的zui大焦化度。
    对这些电缆料进行了IEC754-2的气体酸性度试验,结果是额定值为6.0pH以下,并具有低于-20°C的脆化点,该脆化点一致性良好。

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