淺析半導電緩沖阻水帶的制造工藝

李鑫鑫

摘要：由于電纜在運行過程中會產生的強大的電流作用及溫差作用，導致電纜工作時可能會發生電流擊穿現象，因此需要將半導電緩沖阻水帶運用于電纜之中。半導電緩沖阻水帶使用了特殊工藝，不僅能發揮阻水作用，而且能夠起到緩沖作用，極大地減小了電纜維修保養的費用，延長了電纜使用壽命，提高了經濟效益，對經濟發展做出重要貢獻。本文將對半導電緩沖阻水帶的制造工藝進行深入探究。

關鍵詞：半導電緩沖；阻水帶；制造工藝

隨著經濟社會的不斷進步和城市化進程的不斷加快，傳統的架空電線已經不能適應社會發展的需要，因此埋于地下的電纜應運而生。由于地下電纜所處環境的特殊性，導致電纜極有可能遭受水的侵蝕，因此電纜在制造時需要增加阻水帶，以起到對電纜的保護作用。半導電緩沖阻水帶是由半導電聚酯纖維非制造布、半導電蓬松棉、半導電粘合劑、高速膨脹吸水樹脂等材料制作而成的，它常常用于電力電纜的保護套內，起到均勻電場、阻水、緩沖、屏蔽等作用，是電力電纜的一道有效的保護屏障，對于延長電纜使用壽命具有重要意義。

一、半導電緩沖阻水帶的制造規范

半導電緩沖阻水帶是一種由聚酯纖維非制造布與高吸水材料復合而成的阻水系統，具有很強的阻水性能、耐熱性和化學穩定性。我國對于半導電緩沖阻水帶的制造規范做出了相關規定，制造工藝較為良好的阻水帶其外部目測纖維分布較為均勻，表面沒有任何的破損及痕跡、裂口等，卷繞相對緊密，在輕度彎曲阻水帶時阻水帶不會出現分層拖粉的現象。質量較為良好的阻水帶的接頭不多于兩個，接頭的厚度在原標準1.5倍范圍之內，抗張強度在原標準的80%之內。具體說來，半導電緩沖阻水帶的厚度指標為0.9-2.1mm，單重指標為200-280g/平方米，膨脹高度為14mm以上，膨脹速率為7mm/1stmin以上，抗張強度為40N/cm以上，縱向伸長率為12%以上，表面電阻為1500歐姆以下，體積電阻為1000000歐姆以下，瞬間耐溫為230攝氏度，長期耐溫為90攝氏度，含水率為9%以下。

除此之外其包裝及標志也要符合制造規范，首先阻水帶的包裝應當是成盤供應，從外包裝來看其外圍尺寸為380mm，內孔為55mm。單個阻水帶由塑料袋封裝，最后將所有的阻水帶一起裝入紙箱之中，阻水帶外包裝應當注明生產廠名字、規格、面積、重量、制造日期、產品合格標志、防潮標志等要素。生產出來的阻水帶應當儲存在干燥的庫房內，并且原理火源，避免陽光直射，儲存日期為半年。

二、半導電緩沖阻水帶的制造工藝

（一）半導電緩沖阻水帶的生產方法

高壓電纜在運行的過程之中會由于工頻場纜芯強大的電流作用，而產生絕緣層內雜質、氣孔及屏蔽層滲水現象，使得電纜在工作過程中發生絕緣層內部擊穿電纜的現象。纜芯在工作過程中將會產生溫度差異，金屬護套在溫度變化中產生熱脹冷縮現象，為了適應金屬護套的熱脹冷縮現象，需要在其內部留有空隙，空隙的留出就為水的滲漏提供了可能，從而導致擊穿事故的發生，因此需要利用彈性較大的阻水材料，在發揮阻水作用的同時能夠隨溫度變化而變化。

半導電緩沖阻水帶是由兩層半導電基層和粘合與兩層半導電基材之中的一層半導電阻水材料組成的，半導電基層的制造由兩部分組成，一部分是將半導電化合物均勻分布在較為平整、且滿足耐溫性強、強度高的基布上，另一部分是由均勻分布在在具有蓬松性質的基布上的半導電化合物構成的。其中使用的半導電阻水材料使用的是粉狀高分子吸水材料和導電碳黑，阻水材料利用軋染或涂覆的方式被附著于基布之上。在這里使用的半導電阻水基材既具有緩沖作用，又發揮著阻水作用。

具體說來，半導電緩沖阻水帶的制造由三部分構成，上層為抗拉性和耐溫性較好的半導電基材，下層為較為蓬松的半導電基材，中間則為半導電阻水材料。在制造過程中，首先使用軋染或涂覆的方式將半導電膠均勻附著在基布上，基布材料選擇為聚酯無紡布和膨膠棉等等。再使用膠黏劑將半導電混合物固定于兩種半導電基層之中，半導電混合物的材料選擇為聚丙烯酰胺/聚丙烯酸鹽共聚構成高吸水數值和導電碳黑等等。這一結構的表面電阻為800歐姆，體積電阻為98000歐姆·厘米，膨脹速率為12mm/1stmin，膨脹高度為18mm。由兩層半導電基材和一層半導電阻水材料所構成的半導電緩沖阻水帶既可以分切成帶狀，又可以在分切為帶狀后絞為繩狀。

（二）半導電緩沖阻水帶的特殊工藝

緩沖型半導電阻水帶屬于絕緣材料技術領域，主要特點是將無紡布或真絲棉布的基布經浸涂固化工序將膠液浸透基布并去掉多余的膠液，再烘干后分切；所述膠液是將聚乙烯醇、水、炭黑按質量配比，由于基布是一種耐高溫材料，并浸透膠液，用高吸水性樹脂來做緩沖帶，吸水性能好，膨脹速度快，膨脹高度大，環保聚酯薄膜能防止云母帶吸水，變潮，不僅增加了阻水帶的耐火性，而且達到了更好的緩沖作用，延長了線纜的使用壽命。

緩沖型的半導電阻水帶常被用于高壓或超高壓電纜的金屬護套內阻水層中，這一產品性能優良，具有吸濕性強、膨脹率大、膨脹速率快等特點。這一產品電阻較小，具有半導電特性，能有效起到緩沖、弱化電場強度的作用，將這一產品運用于電纜之中，能有效緩沖電纜絕緣與金屬層，防止絕緣損壞。其機械強度高，易于各種電纜繞包和縱包加工。這一產品的耐熱性好，瞬間耐溫高，可在電纜瞬間短路時保持性能穩定。

為了保證阻水帶的有效使用，阻水帶需要貯存在干燥的庫房內，遠離火源，免受陽光直射。其貯存的有效日期從制造日期起為6個月，在貯存和運輸過程要注意避免潮濕和機械損傷對阻水帶的傷害。

同傳統的半導電緩沖阻水帶的制造相比，新型的阻水帶不僅能夠發揮阻水功能，而且具有電場緩沖和機械緩沖的作用，減少了電纜在運行過程中的損壞，極大地提高了電力電纜運行的安全性，延長了其使用壽命。這就降低了電纜維修保養的費用，成本得以降低，具有更高的經濟效益。

隨著科技的不斷進步，一種新的超強型納米半導電緩沖阻水帶進入人們的視野，這種阻水帶利用SAF纖維通過刺棉生產工藝生產出針刺棉無紡布，將這種針刺棉無紡布浸漬于油性納米導電液，最后經過外力擠壓和真空烘干形成納米半導電緩沖阻水帶。其中還所使用的油性納米導電液的成分有納米中空碳管15-20%、油性丙烯酸膠體25-30%、乙脂40-55%等。納米半導電緩沖阻水帶運用了常規針刺棉無紡布生產工藝、納米硅膠防粘新技術和真空烘干，節能、高效的新工藝將特殊超強吸水材料運用于半導電緩沖阻水帶的制作中，工藝簡單，易于操作，所生產出的半導電緩沖阻水帶性能良好，是半導電緩沖阻水帶發展史上的一個重大進步。

三、小結

隨著社會經濟的不斷發展和城市化進程的不斷加快，電力電纜被廣泛運用于城市建設之中，但是電纜所處環境具有特殊性，可能會發生水滲漏的情況，因此需要建設電緩沖阻水帶對電纜進行保護。質量較為良好的電緩沖阻水帶具有自己的規范。電緩沖阻水帶的制造分為三部分，上層為抗拉性和耐溫性較好的聚酯無紡布和膨膠棉半導電基材，下層為較為蓬松的半導電基材，中間則為以軋染或涂覆的方式固定的聚丙烯酰胺/聚丙烯酸鹽共聚構成高吸水數值和導電碳黑半導電阻水材料。半導電緩沖阻水帶具有吸濕性強、膨脹率大、膨脹速率快、電阻較小、耐熱性好等優點，不僅能夠起到阻水作用，而且能夠起到緩沖、弱化電場強度的作用，對于延長電纜使用壽命，提高經濟效益具有重要意義。

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