BVV型電纜內(nèi)護層生產(chǎn)工藝的改進及效應(yīng)

郭國慶

(金杯電工衡陽電纜有限公司，湖南衡陽421007)

0 引言

額定電壓300/500 V 60227IEC10(BVV)型固定布線用護套電纜(以下簡稱BVV電纜)的絕緣線芯與外護套之間都擠包一層聚氯乙烯(PVC)塑料內(nèi)護層，其主要作用是對絕緣線芯空隙進行填充。為此我們對其生產(chǎn)工藝進行了改進，下面將作具體介紹。

1 產(chǎn)品說明

1.1 結(jié)構(gòu)與工藝

圖1 為BVV電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。

我公司BVV電纜的制造工藝(見圖2)中的內(nèi)外護層一直都是采用單獨工序進行加工，先在絞合的絕緣線芯上擠包一層PVC塑料內(nèi)護層，然后在內(nèi)護層上再擠包PVC外護套，必要時，擠包前在纜芯上涂抹一層滑石粉或硅油防止塑料相互間的粘連。

1.2 存在問題

圖1 BVV型固定布線用護套電纜的結(jié)構(gòu)

實際生產(chǎn)過程中這種工藝方式會存在一些問題:(1)涂抹滑石粉或硅油很難完全避免內(nèi)護層同絕緣線芯和外護套之間不發(fā)生粘連，有用戶反映內(nèi)護層和絕緣線芯有不易分離的電纜段;(2)內(nèi)護層主要起填充作用，一般都采用回收料進行生產(chǎn)，擠制時可能會出現(xiàn)起砣、漏膠、粗細不勻等現(xiàn)象，影響下道工序的正常生產(chǎn);(3)使用滑石粉和硅油給生產(chǎn)過程控制帶來不方便，并造成生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生很差。

2 工藝改進

2.1 內(nèi)護層材料

BVV電纜絞合絕緣線芯上擠包一層內(nèi)護層的作用主要是填充纜芯邊緣的空隙，保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和圓整度;同時，起到了加強對絕緣線芯的保護作用。GB/T 5023.4—2008《額定電壓450/750 V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第4部分:固定布線用護套電纜》標準上只規(guī)定了內(nèi)護層的厚度值，對性能指標未做要求。因而，在不影響產(chǎn)品性能的情況下完全可以對內(nèi)護層的擠出材料進行改進。

圖2 BVV型固定布線用護套電纜工藝流程

GB/T 5023.4—2008標準規(guī)定內(nèi)護層的材料為非硫化型橡皮或塑料混合物，現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)時一般都是直接使用PVC護套料或回收再生塑料。我們都知道PVC塑料，是以PVC樹脂為基礎(chǔ)，加入增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等多種配合劑的多組分材料。其中添加填充劑的目的:一是為了降低成本，起增量劑的作用;二是為了改善某些性能，如電氣絕緣性、耐熱變形性、耐光、熱穩(wěn)定性。PVC護套料中的填充劑都是采用碳酸鈣，它對塑料物理力學(xué)性能的影響小，價格便宜，不會增加成本。

基于GB/T 5023.4—2008標準對內(nèi)護層性能未做要求，生產(chǎn)時涂抹滑石粉的成份也是碳酸鈣，我們采用在PVC護套料中摻入一定比例的碳酸鈣填充劑作為電纜內(nèi)護層的擠出材料。并通過不斷的比例調(diào)整、擠出試驗和數(shù)據(jù)測試，對內(nèi)護層的材料進行如下改進:

(1)填充劑選用與護套料顆粒大小、規(guī)則形狀相同的碳酸鈣顆粒，因為碳酸鈣粉沫在擠出下料時會引起附著和積留而造成混合不均，也會造成生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生很差。

(2)PVC護套料與碳酸鈣顆粒的比例(按重量)為3:7左右，碳酸鈣顆粒比例過小時絕緣與內(nèi)護層之間仍存在一些粘著力，不易于分離，比例過大時，內(nèi)護層的機械性能太差，容易出現(xiàn)開裂。

2.2 雙層一次擠出工藝

內(nèi)護層材料中摻入大量的碳酸鈣填充劑，降低了內(nèi)護層的抗拉強度和伸長率等機械性能，而且內(nèi)護層厚度很薄，不到1 mm，如將內(nèi)護層擠出后收在線盤上再進行護套生產(chǎn)，可能會在生產(chǎn)過程中引發(fā)內(nèi)護層的開裂、破損。

因而，我們采用了雙層一次擠出工藝的方法對電纜內(nèi)護層和護套一次擠出完成，塑料擠出機組(見圖3)是在現(xiàn)有90型擠出機前加裝一臺65型擠出機用做內(nèi)護層的擠出，兩機頭間的距離為1.5 m左右，其間安裝一臺風(fēng)冷裝置，使內(nèi)護層能得到及時和有效的冷卻。

擠出工藝中幾項關(guān)鍵措施:(1)內(nèi)護層的擠出方式采用擠壓式，使擠出的塑料層結(jié)構(gòu)緊密，外表平整，整根線纜成為一個整體;(2)內(nèi)護層的擠出溫度應(yīng)不大于絕緣材料的溫度，溫度過高會造成絕緣芯線的粘連;(3)護套的擠出方式采用擠管式，生產(chǎn)中各段水槽保持足量的冷水，做到充分冷卻;(4)內(nèi)護層材料在加料前要完全攪拌均勻，擠出的塑料要在無可見碳酸鈣形狀并完全融熔狀態(tài)下才能正式穿線開機生產(chǎn)。

圖3 塑料擠出機的組成

3 改進效應(yīng)

我們試制了BVV 2×1.5和 BVV 5×2.5兩種規(guī)格的產(chǎn)品，試制長度分別為1000 m。

試制的產(chǎn)品經(jīng)型式試驗后，結(jié)構(gòu)尺寸、電氣性能、機械性能和其他性能均符合 GB/T 5023.4—2008標準的規(guī)定，內(nèi)護層與絕緣線芯易分離，護套與內(nèi)護層貼合緊密，且易于分離而不損傷內(nèi)護層。雖然標準對內(nèi)護層只規(guī)定了厚度值，但我們要求對密度和機械性能進行測試(見表1)。并根據(jù)測定數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的規(guī)定值，將作為生產(chǎn)工藝文件中內(nèi)護層擠出的質(zhì)量控制參數(shù)。

表1 BVV電纜內(nèi)護層性能

BVV電纜內(nèi)護層制作工藝改進后，整個制造成本比原來的生產(chǎn)工藝方式要降低25%左右，詳見表2。

表2 BVV電纜內(nèi)護層生產(chǎn)工藝改進前后的成本比較

4 結(jié)束語

目前，國內(nèi)電氣裝備用絕緣電線電纜的市場競爭非常激烈，該類產(chǎn)品生產(chǎn)投資小，工藝技術(shù)成熟，所以生產(chǎn)企業(yè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下都在不斷進行技術(shù)革新，以提高生產(chǎn)效率和降低制造成本。

我們通過對BVV型電纜內(nèi)護層生產(chǎn)工藝的改進，使產(chǎn)品在確保質(zhì)量的前提下，生產(chǎn)成本降低25%左右，并減輕生產(chǎn)工人的勞動強度，提高工作效率。

［1］GB/T 5023.4—2008額定電壓450/750 V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第4部分:固定布線用護套電纜［S］.