無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工與質量控制研究

摘" 要：人們在日常生產和生活中對電纜的安全性提出了更高的要求，使無鹵低煙礦物絕緣電纜的應用范圍日益擴大。該電纜在燃燒過程中產生煙霧量較少，不會釋放有毒鹵化物氣體，具有顯著的應用優勢，更加滿足現代人們的多元化需求。基于此，[ 1]"主要對無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工與質量控制進行深入研究，以期為相關人員提供有效參考。

關鍵詞：無鹵低煙礦物絕緣電纜" 生產加工" 質量控制" 普通電纜

中圖分類號： TM246

Research on Production， Processing and Quality Control of Halogen-Ffree Low-Ssmoke Mineral Insulated Cable

LUO Xiqun" HU Leyun" WANG Yuanyuan

Zhejiang Weiying New Material Cable Co.， Ltd.， Wenzhou， Zhejiang Province， 325000 China

Abstract： People have put forward higher requirements for the safety of cables in daily production and life， which has led to the increasing application scopemakes the application range of halogen-free low-smoke mineral insulated cables expand day by day. The cable produces less smoke during the combustion process and does not release toxic halide gases， which has significant application advantages and bettermore meets the diversified needs of modern people. Based on this， it "mainly conducts in-depth research on the production， processing and quality control of halogen-free low-smoke mineral insulated cables， in order to provide an effective reference for relevant personnel.

Key Wwords： Halogen-free low-smoke mineral insulated cable; Production and processing; Quality control; Ordinary cables

無鹵低煙礦物絕緣電纜與普通電纜相比，其使用性能良好、安全質量較高，逐漸被人們廣泛應用于多種需要高安全性的場合。但是，該電纜生產加工的過程中容易受到材料選擇、工藝控制等多方面因素的影響，依然存在一些不足之處，直接影響了電纜的整體安全質量。因此，對該電纜生產加工與質量控制進行研究就顯得尤為關鍵。

1" 無鹵低煙礦物絕緣電纜闡述

無鹵低煙礦物絕緣電纜具有一定的特殊性，全面融合了礦物絕緣電纜、無鹵低煙電纜的優勢，在多種應用場景中獲得良好的應用效果。該種電纜的絕緣層普遍以無機材料為主，并且在設計和生產加工中，選用的材料不含鹵素，進而在燃燒中不會產生一些有毒物質，具有較高的耐火、防爆等性能。同時，該種電纜在高溫環境條件下依然能夠持續運作，絕緣材料對蒸汽、氣體、火焰的通過具有良好的阻斷作用，具有顯著的環保性、安全性。該種電纜的材料環保無毒，有利于在發生火災時增強可見性，以便于被困人員迅速逃離現場，并為救援人員提供更多便利^[1]。[ 2]"在機場、隧道等多種對安全性要求極高的環境中，無鹵低煙礦物絕緣電纜得到了廣泛應用。

該電纜的耐候性較好，能夠適應較為惡劣的環境，保持使用性能安全穩定，進而在高層建筑、軍艦船舶等重要場所的電力系統、重要設施設備中具有良好的適用性。此外，核電領域對電纜質量要求較高，需要確保其安全可靠性符合相關要求。而無鹵低煙礦物絕緣電纜具有十分出色的性能，進而逐漸被應用在核電領域。對無鹵低煙礦物絕緣電纜進行綜合分析，其耐火性、安全穩定性、防爆性、環保性較為顯著，并具有低煙無鹵特性，在多個領域具有良好的應用優勢。

2" 無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工

2.1" 原材料選擇

在無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工過程中，需要相關人員結合實際情況和需求，選擇適宜的原材料，確保其符合生產加工要求，優化電纜使用性能。[ 3]

2.1.1" 基體樹脂

在原料選擇中，基體樹脂的選用十分重要，需要引起相關人員的高度重視。其中，常選用的是乙烯基樹脂，如線性低密度聚乙烯、交聯聚乙烯、共聚物等，具有良好的應用優勢。

2.1.2" 阻燃劑及其他助劑

在阻燃劑選擇中，以無機礦物粒子為主，包含氫氧化鎂、氫氧化鋁等，在無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工中的應用效果良好。這些阻燃劑在實際應用中，處于高溫環境中會有效分解，進而生成金屬氧化物，釋放水，呈現出良好的阻燃效果。其他助劑的合理選擇和應用，能夠進一步改善電纜生產加工性能，提高電纜阻燃效果，優化電纜材料的綜合使用性能。例如：聚乙烯蠟、硅酮母粒等被廣泛應用^[2]。[ 4]

2.1.3" 絕緣線芯

在電纜材料選取的過程中，對于導體的合理選擇是銅芯圓形導體，主要是由于其結構安全穩定、不易松散，并具有較高的抗拉強度。線芯通過正規絞合后緊壓，使得單線變形，進而使單線之間的間隙、導線外徑有效減小，導線表面圓整度更好，表面電場十分均勻，從而提高了電纜絕緣的電氣特性。同時，線芯經緊壓之后，有效減少了耐火、護層、絕緣等材料在生產加工中的使用量，節約成本。此外，為了進一步提高電纜電氣性能，導體外更多以導體屏蔽、絕緣等形式，采用三層共擠機頭一次擠出成型，絕緣層為XLPE。對于金屬屏蔽層而言，利用銅帶重疊繞包，對電場干擾具有良好的屏蔽效果，并使得電場更加均衡，進一步確保和其接觸的絕緣半導電屏蔽層為零電位。

2.1.4" 纜芯填充

以無堿玻璃纖維為主要填充材料，其成分為二氧化硅，具有較為安全穩定的化學性能，并呈現出環保、無毒、無害的優勢。該材料的耐熱溫度超過了660 ℃，在燃燒中不會產生有害煙氣。絕緣線芯填充成纜之后，每根玻璃纖維之間具有一定的空隙通道，有利于散熱，進一步保證電纜安全運行。此外，當發生火災事故時，可以通過玻璃纖維之間的通道將外部傳導進來的熱量有效傳導出去。[ 5]

2.1.5" 內阻燃層

玻璃纖維在應用中，環保無毒、耐高溫性、防火阻燃性較好，呈現出三維立體網狀結構，在很大程度上增強了電纜的韌性、抗張性，提高其耐沖擊強度。[ 6]

2.1.6" 隔氧層

材料選擇中，以陶瓷化無鹵低煙聚烯烴阻燃耐火隔氧料為主，厚度通常在3.9～6.4 mm。在發生火災時，該隔氧層在燒蝕之后形成鎧體，十分堅硬，并在斷面形成微孔陶瓷，具有良好的隔熱、隔氧、擋火等特點。同時，鎧體具有較高的彎曲斷裂強度，大約為5 MPa。電纜燃燒后，產生的煙量較少，毒性小，并且不會產生二次火災，減少對人體的二次傷害。[ 7]

2.1.7" 鎧裝層

主要選擇雙鋼帶間隙繞包，對火焰具有顯著的隔斷和阻擋作用，避免其與絕緣層接觸，提高電纜結構強度。

2.1.8" 外護套

以陶瓷化無鹵低煙聚烯烴阻燃耐火護套料為主，在發生火災被燒蝕之后，殼體斷面會產生密實、均勻的陶瓷微孔。陶瓷化鎧體的介電強度、體積電阻率較高，可以作為無鹵低煙礦物絕緣電纜的護套層、防火耐火層^[3]。

2.2" 生產加工工藝

無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工的過程中，其關鍵加工工藝主要包含以下幾個方面。

2.2.1" 單線絞合

在電纜生產加工中，為了提高絞線外形的圓整度，使其結構更加安全穩定，需要控制相鄰絞層絞向相反，保持相鄰內層大于外層節徑。同時，在生產加工中，更多強調合導體表面的光潔度，確保其不存在任何雜物、劃傷、跳線等現象，進而避免由于絕緣層受損而引起游離放電。此外，生產加工人員應控制緊壓后填充系數在0.87～0.9之間為宜。

2.2.2" 三層共擠

生產加工人員可以選擇擠壓式磨具進行內外屏蔽加工，確保厚度均勻，表面圓整度良好，不存在顯著的絞線凸紋、燒焦損傷等痕跡，確保生產加工質量符合相關要求。此外，生產加工中，確保絕緣層無氣泡和雜質，保持絕緣標稱厚度符合相關規定要求，控制最薄點大于標稱厚度0.9～0.1，絕緣偏心度小于15%。[ 8]

2.2.3" 耐火隔氧層繞包

在電纜耐火隔氧層生產加工過程中，選擇陶瓷化硅橡膠耐火復合帶。但是，其強度低，容易受損，并在繞包操作中不容易粘貼。對此，生產加工人員通過反復試驗，合理調整繞包角度和張力等各項參數，并選擇適宜的繞包設備，防止耐火隔氧層繞包操作中出現斷帶、漏包等問題，確保加工工藝和成品質量符合相關要求。

2.2.4" 耐火層、外護套擠出

對電纜耐火層、外護套生產加工中，以熱塑性陶瓷化無鹵低煙聚烯烴料為主。但是，該材料在實際應用中需要使用大量填充劑，這在一定程度上降低了其物理性能、擠出時流動性，并且黏度較大。對此，生產加工人員應當選擇低壓縮比螺桿科學生產。在實踐操作中，需要在擠出之前，烘干、預熱電纜料，并在擠出的過程中合理控制各區溫度。此外，在擠出之后，利用梯度冷卻定型區，控制溫水與冷水冷卻水槽溫度分別在54 ℃、20 ℃左右，進而有效降低擠塑操作中產生的內應力，有效避免出現護套開裂等現象，確保電纜生產加工質量^[4]。

3" 無鹵低煙礦物絕緣電纜質量控制的有效措施

3.1" 改進材料配方

為了提高電纜生產加工質量，就需要加強質量控制工作，改進材料配方，控制原材料質量。在實際工作中，質量控制人員應高度重視材料質量，結合實際情況，在電纜材料配制中能夠適當增加改性劑，并結合其后續的應用要求，摻入一定量的抗氧化劑、阻燃劑等，提高絕緣材料的使用性能，確保其抗氧化與抗燃性能、拉伸強度符合要求。同時，在電纜材料配方改進中，可以增加一些硅灰、碳酸鈣等材料，對絕緣材料的耐磨性、耐張性等進行有效改善。此外，樹脂為電纜絕緣材料的關鍵構成部分，在絕緣材料配制中，應選擇適宜的樹脂類型優化配比，增強其絕緣性、耐壓性，進一步控制電纜整體質量^[5]。

3.2" 生產加工過程質量控制

電纜生產加工過程中容易受到多種因素的干擾，產生一些質量問題，這就需要質量控制人員高度重視生產過程的管控，確保電纜質量達標。在生產加工環節，積極引入先進的生產設備（如自動化攪拌設備、注塑機自動化控制系統等），使電纜生產加工向自動化、智能化方向發展，充分發揮先進設備的優勢，促進各類材料自動化混合、成型，能夠有效避免人工操作失誤，節約人工成本，提高電纜生產加工的質量和效率。此外，在電纜生產加工中，還可以借助精密度較高的溫濕度計、流量計等，對影響生產加工質量的各類環境因素進行實時監測、針對性調節，避免其對電纜加工質量帶來不良影響。同時，借助實時監測系統、數據分析軟件等，全面采集電纜生產加工中的相關信息數據，并綜合分析相關溫濕度、壓力、流速等各類參數。質量控制中，結合電纜生產加工狀況，科學調整生產參數，提高電纜產品的一致性，節約成本，降低能耗，確保產品質量達標，進而創造更多綜合效益。

在電纜生產加工質量控制中，還需要加大各類工藝技術的管控，確保工藝參數符合加工要求，避免影響電纜產品生產質量和使用性能。[ 9]"例如：生產速度控制，能夠進一步保證電纜材料的均勻性，提高生產效率；生產溫度的控制，能夠提高產品成型質量；模具結構的優化控制，避免影響電纜材料的形狀，在模具中材料處于均勻分布狀態，減少氣泡，提高電纜質量；灰塵控制中，安裝過濾器，避免電纜生產加工中出現較多灰塵，影響產品質量。

3.3" 成品質量控制

在電纜質量控制中，應加強成品電纜的外觀檢查工作，保證電纜表面光滑整潔，不存在任何裂紋、氣泡等現象。同時，做好成品電纜阻燃性、耐老化等各項使用性能的檢測。通過成品質量控制，保證其符合相關煙濃度最小透光率、鹵酸氣體逸出量、阻燃能力等相關標準要求。此外，在成品質量控制中，需要工作人員更多強調成品電纜耐火性能、阻燃性能、無鹵指標、低煙指標的檢測，確保成品電纜生產加工質量達標，保障人員在發生火災時具有更多逃生的時間和機會。

4 "結語

無鹵低煙礦物絕緣電纜生產加工與質量控制是較為復雜、系統的工程，需要相關人員在生產加工中，合理選擇原材料，綜合考慮加工工藝，提高產量質量。同時，在質量控制中，相關人員應當加強材料質量控制，并關注生產加工過程和成品電纜質量控制，通過不斷優化與改進，生產加工出安全、可靠、環保、無毒[ 10]nbsp;的電纜產品。

參考文獻

[1]井秋軍，張新錄.RTTYZ型小截面波紋銅護套礦物絕緣電纜的過程質量控制[J].汽車博覽，2023[ 11]"（14）：7-9.

[2]王春生，杜立新，毛一新.紅外光譜法與熱分析法聯用在低煙無鹵電纜護套材料分析中的應用[J].中國科技縱橫，2023（19）：90-92[ 12]"，158.

[3]高振軍，李金堂.105℃中壓聚丙烯絕緣電力電纜的研制[J].電線電纜，2024，67（4）：20-24.

[4]彭書禮，曹點點，趙士銀，等.影響電纜絕緣熱延伸性能的因素分析及改進方法[J].價值工程，2023，42（14）：60-62.

[5]石其帥.礦物絕緣電纜軋制成形工藝研究[D].太原：太原科技大學，2022.