練華云
(遠東電纜有限公司,江蘇 無錫214257)
我國超高壓電纜的發展,體現在能自主生產110kV、220kV超高壓電纜,550kV電纜也在生產試用過程中。為減少生產成本,滿足生產超高壓電纜的要求,超高壓電纜剝線機是必不可少的設備,其可以減輕員工的勞動強度,節省生產成本,提高導線的重復利用率。中國電纜企業沒有標準的超高壓電纜剝線機,因此本文通過對超高壓電纜剝線機進行分析研究,為中國電纜企業提供寶貴建議。
電纜剝線機主要用于電纜生產過程中電線電纜頭、報廢電線電纜、交聯電纜牽引線等護套、絕緣的剝離,按剝線品種可分為布電線剝線機、中壓電纜剝線機、超高壓電纜剝線機。前兩種設備要求相對較低,結構簡單,布電線剝線機市場上有標準設備。本文主要對超高壓電纜剝線機進行分析說明。
隨著中國電纜行業的崛起,我國自主生產高壓電纜的能力不斷加強。我國通過從歐美引進進口設備,大大加快了中國電纜企業的發展速度。中國電纜出口也在不斷增加。國內現能夠批量生產110kV、220kV高壓電纜,以及海洋工程所用的大長度跨海電纜,且具備了生產550kV超高壓電纜的能力。生產這些電纜,配套的輔助設備必不可少,而超高壓電纜剝線機就是其中一種輔助設備。
如圖1所示,110kV、220kV、550kV超高壓電纜從結構上看一般可分為線芯導體(含紙帶、防水層)、絕緣(內屏、絕緣、外屏)、緩充層、鋁護套、外護套等。超高壓電纜剝線機主要需解決絕緣、鋁護套、外護套剝除難等問題。

圖1 超高壓電纜結構
110kV、220kV、550kV超高壓電纜線芯截面積在240~3 000mm2之間,外徑在20~70mm之間,絕緣外徑≤140mm,絕緣單邊厚度≤30mm,鋁護套外徑≤180mm,鋁護單邊厚度≤3mm,波紋厚度≤25mm,國內現有超高壓電纜尺寸參數一般都在以上范圍內。
超高壓電纜剝線機要從剝線范圍上滿足以上3種規格電纜的要求,并保證電纜在護套、絕緣剝除過程中不受到損壞。為此,應從以下幾個方面來考慮超高壓電纜剝線機。
根據電纜尺寸確定電纜剝線機能否滿足剝線要求。某超高壓電纜剝線機,中心高為1 000mm,多點定位,刀具采用左右進刀結構。刀具與電纜進線中心在同一平面內,手動調節進刀量,調節前后進線導輥高度和特殊四爪位置能確保電纜在中心位置。該設備沒有動力源,電纜移動主要靠主設備的履帶牽引機驅動。
為滿足剝線要求,刀具需有兩種,即適用于鋁護套(金屬)剝離的刀具和適用于XLPE絕緣剝離的刀具。刀具尺寸的設計、刀具材料的選定是剝線機設計制造的重要環節,應根據超高壓電纜特性,對刀具尺寸進行多次修改,對刀具材料進行多次試用,才能較好地達到使用要求。
因刀具材料較多,本次根據新遠東電纜有限公司的使用要求選擇材料,如有更好的材料,可按使用要求選定。根據試用的實際情況,確定了兩種刀具尺寸:3mm(厚)×35mm(寬)×80mm(長)、5mm(厚)×35mm(寬)×80mm(長)。材料選用白鋼,硬度HRC62~65。刀具外型尺寸如圖2所示。

圖2 刀具外型尺寸
在試用中兩種刀具都能滿足要求,但前者更方便剝離鋁護套;后者主要是考慮剝離絕緣要求刀具有足夠的強度,能承受一定的剪切力。
超高壓電纜定位也是剝線機設計制造的重要環節,本剝線機共采用3處定位,滿足對中要求。
第一處定位的作用:確認進線的中心高度與左右定位距離。通過調節剝線機的4個導輥來確認進線中心,保證進線高度。
第二處定位的作用:第二處定位有兩個定位點,按本設備的設計結構原理,首先采用四爪卡盤來定上下高度、左右間隙。然后通過調整剝線刀架夾板來固定導線間隙與距離。本處定位要求導線中心與刀具對中,進線保持對中,以減少刀具受徑向力作用。
第三處定位的作用:保證電纜進線剝離后出線中心不發生變化。根據本剝線機結構特點,通過調節出線4個導輥上下左右位置來保證出線高度。
綜上所述,該超高壓電纜剝線機定位中心及進刀架結構簡圖如圖3所示。新遠東電纜有限公司通過應用該剝線機,達到了超高壓電纜剝線要求,確保了在剝除鋁護套時不傷絕緣,在剝除絕緣時不傷線芯(導線)。

圖3 超高壓電纜剝線機定位中心及進刀架結構簡圖
上文所述超高壓電纜剝線機主要適用于國內具有超高壓電纜生產能力的廠家,它不是自動化設備,在使用中還是要靠人工來調整電纜中心、進刀量,以控制剝線精度。該設備核心是通過定位裝置確保進線中心不變,通過調節進刀量控制剝線進刀深度,確保絕緣與導線不受傷。剝下來的報廢絕緣與鋁護套,還要靠人工切割分段,因此,如有不足,還請分享經驗。
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