鋁電纜在金屬屏蔽生產制造中產生的問題與應對措施研究

徐軻方

摘 要 鋁電纜金屬屏蔽實際生產制造期間，可能會出現多種問題，這會影響生產工序正常推進，增加產品制造質量，故而應積極分享問題成因，并探究相關應對措施具有很大現實意義。筆者結合過往實踐歷程，總結經驗并查閱有關文獻資料，做出相關分析。

關鍵詞 鋁電纜;金屬屏蔽;問題分析;應對措施

和銅芯電纜相比較，鋁電纜在多個方面占據優勢。和普通鋁電纜相比較，鋁合金電纜抗蠕變性更強、長時間使用不能減少導體溫度明顯波動及接頭松動等現實問題，降低因接觸不良或內阻增大而造成電纜表面過熱而形成相關故障的風險。但其金屬屏蔽生產制造期間，鋁帶漏包、卷邊以及擦傷等問題難以完全規避，應加強以上常見現象成因分析，施以有效防治措施加以應對。

1金屬屏蔽生產制造中存在的問題

金屬屏蔽實際使用期間，遇到內徑相對及較大的線芯用鋁帶繞包法予以屏蔽時，很可能出現鋁帶漏包、擦傷以及卷邊等情況。在電纜運行期間，金屬屏蔽層的作用可以做出如下概述：①電纜無故障運轉狀態下，流經感應電流，有電纜故障形成時導通短路電流。②將電纜電場束縛在絕緣線芯中，實現對電場干擾的有效屏蔽。③減少或規避電纜軸朝向表面放電的情況。④有防雷電屬性。如下闡述鋁帶漏包可能會引起電纜軸向表面放電的機理。

圖1是某電纜金屬屏蔽漏包時的等值電路圖，若電纜的金屬屏蔽接地良好且運行無異常時，可以把電纜的絕緣屏蔽每一段視為等值電阻，此時其不會出現軸向表面放電。但若鋁帶漏包時，和電纜絕緣線芯相接觸的金屬屏蔽處局部位置電壓降低，u水平上升，故而漏包位置電纜可能會明顯增加電纜出現電暈放電情況的概率，電纜局放性能會相應被削弱。電纜金屬屏蔽的形成擦傷可能會誘導致命性損傷，多種情況下，擦傷會損壞絕緣層外的半導電屏蔽層表層完整性，造成局部和金屬屏蔽接觸不良，促進微弱電場扭曲變形現象的形成過程，削弱局放性能，若長期未被解除，則可能會誘導電樹放電情況[1]。

2問題應對方法

（1）站在電氣性能的視角去分析金屬屏蔽，針對中高壓電纜，建議采用鋁絲疏繞加鋁帶綁扎結構，從電氣接觸層面上分析，鋁絲屏蔽結構為線接觸，但鋁帶屏蔽結構為面接觸，線接觸不會因接觸不良而引起局部受熱集中化、熱傳導性偏差的問題。外加于銅帶屏蔽結構內，鋁帶繞包疊加縫隙會形成氧化物，這在很大程度上會削弱電纜的導電流性能，但鋁絲屏蔽有效規避了如上問題，從根本上保證了導電流性能。

（2）站在機械及量化生產視角分析，很多企業習慣使用鋁帶作為金屬屏蔽層，和采用鋁絲制造金屬屏蔽層相比較，能獲得更大經濟效益且生產效率也有較明顯的提升。如果，若并沒有對電纜性能提出較嚴格要求時，建議使用鋁帶屏蔽將鋁絲屏蔽取而代之，此時制作出性能優良的鋁帶屏蔽才是實踐中的重點。

在具體生產前期，應檢查模具和欲要制造絕緣線芯規格之間的匹配性，線芯大小對模具規格起到決定性作用，大部分情況下，要求模具要比線芯外徑大2～3mm為宜，若在檢查期間發現模具配置欠缺合理性，鋁帶繞包脹力過緊，放線架脹力過于松弛，則很可能造成銅帶繞包后出模口時出現擦傷情況，筆者結合過往實踐操作經驗，建議把線架的脹力控制至一個成年人與放線位置將線芯往下方壓，伴隨個人的身體重量，放線的盤具向前方移動為宜，鋁帶繞包頭的脹力不會在鋁帶的牽拉作用下而出現變形問題，率帶被包裹于線芯上，平整緊實為佳。

在生產期間，在加強模具質量把關的基礎上，還應加強收線部位的精準控制，生產期間排線運動和收線盤運行速度存在正相關性，伴隨收線盤轉速增加，平行排線運行過程也被推進，在擬定固定收線后，若檢測到收線脹力過小則會增加排線的松弛度，后續成纜工序時難以實現對纜線漲理的有效調控，增加擦傷綠帶等情況發生的風險。脹力過小的弊端還有收線盤絕緣線芯上的鋁帶和鋁帶兩者相互摩擦、促進結構破損過程。線芯長短及規格是影響收線盤脹力大小的主要因素。故而在生產實踐中，應加強控制線芯長度指標的有效調控，以確保電纜裝盤脹力始終能處于適宜范疇中。且既往有研究指出，影響鋁合金金屬頻率生產質量的因素眾多，例如抗張強度和伸長率、電阻率之間成反比，這提示抗張強度越低，伸長率和電阻率就越優良，電纜柔軟性能越好，這有益于減少鋁合金材料的使用量。依照相關規范標準[2]，在生產期間依照抗張強度下限規劃溫度，最適為28±5 ℃，此時電纜柔軟性較好、直流電阻更優良。

（3）加強禁壓系數控制

對于常規絞制制造工藝而言，應該將緊壓系數控制為0.75，進而保證有25%的空隙面積，并且要適當減小絞合屏蔽的外徑，其有益于減少外包覆材料的使用量。若需要同時進行外徑壓縮工序，則建議把緊壓系數控制在 0.9左右，可以采用框式絞線機聯合緊壓模具開展生產作業，借此方式保證緊壓效果[3]。

3結束語

在現實生產實踐中，通過操控銅帶屏蔽繞包機，對實際生產中形成的問題予以列舉，并簡要分析其形成原因，希望能對同行相關工作的開展起到一定借鑒作用。筆者認為，在生產實踐中，很多質量問題的誘因為人工操作不規范，故而應以嚴謹的態度參與操作，并在實踐中不斷提升專業水平，以從根本上提升產品的一次合格率。

參考文獻

[1] 范玉華.鋁合金電纜在住宅建筑中的應用[J].現代建筑電氣，2019， 10（9）：58-60.

[2] 何自鵬.鋁合金電纜導體制造技術與質量控制探究[J].通信電源技術，2019，36（3）：207-209，211.

[3] 王國忠.UL 44鋁合金電纜緊壓導體設計和制造[J].電線電纜， 2017，23（6）：5-7.