一、电缆外护层的类型、作用、型号、结构和使用特点 1、 电缆外护层的分类
电缆护层一般可分为内护层和外护层两类,紧包在电缆绝缘层上的护套称为内护层,内护层外面的复盖物则称为外护层。
2、 电缆外护层的作用
外护层主要由内衬层、装甲层及外被层组成。 (1)内衬层
作用:在装铠层过程中,防止内护层被铠装层碰伤;在敷设运行中,可以抵御外界腐蚀介质的侵入,防止金属护套(内护层)与外界腐蚀介质的接触,处延长电缆的使用寿命。
(2)铠装层
作用:防止电缆在敷设过程中或运行过程中遭到可能遇到的机械损伤,以确保内护层有完整性,并可以承受一定的外力作用。 (3)外被层
作用:主要是保护铠装层,防止铠装层在敷设过程中受到损伤。由塑料护套组成的外被层可以防止铠装层在运行过程中受到腐蚀。
电缆护层是保证电缆长期保持优良电气性能的,一旦护层损伤,电缆就会发生故障,不能继续运行,因此电缆的使用寿命在很大程度上依赖于电缆护层的寿命,面电缆护层的寿命在很大程度上取决于护层的制造质量。 3、各种外护层的结构
(1) 金属套通用电缆外护套结构 (2) 非金属套通用电缆外护层结构 (3) 铅套充油电缆外护层结构 (4) 钢管电缆外护层
表1 非金属套通用电缆外护层的结构
型号 外护层结构 内衬层 铠装层 12 绕包型:塑料带或无纺联锁铠装 22 布 双钢带铠装 23 32 单细圆钢丝铠装 33 53 单皱纹钢带纵包铠装 62 挤出型:塑料套 63 42 塑料套 43 单粗贺钢丝铠装 聚氯乙烯外套 聚乙烯外套 双铝带(铝合金带带)铠装 聚乙烯外套 外被层 聚氯乙烯外套 聚氯乙烯外套 聚乙烯外套 聚氯乙烯外套 聚乙烯外套 聚乙烯外套 聚氯乙烯外套 41 441 241 4、电缆护层的用途
胶粘涂料—聚丙烯绳—,双粗圆钢丝铠装 或电缆沥青—浸渍麻—电双钢带—单粗圆钢丝铠缆沥青—白垩粉 装 表2 非金属套电缆通用外护层的使用范围
主要适用敷设场所 敷设方式 特殊环境 埋地 严电室隧管竖水易重拉缆一般土多砾内 道 道 井 下 燃 腐力 沟 壤 石 蚀 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ ○ △ 型号 名称 12 联锁钢带铠装聚氯乙外套 22 钢带铠装聚氯乙烯外套 23 钢带铠装聚乙烯外套 32 细圆钢丝铠装聚氯乙烯外套 33 细圆钢丝铠装聚乙烯外套 41 粗圆钢丝铠装纤维外被 42 粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套 43 粗圆钢丝铠装聚乙烯外套 62 铝带铠装聚氯乙烯外套 63 铝带铠装聚乙烯外套 441 双粗圆钢丝铠装纤维外被 241 钢带—粗圆钢丝铠装纤维外被 二、电缆外护层常用材料
△ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ ○ △ △ ○ △ 电缆外护层常用的材料基本上有四大类,纤维材料、金属材料、塑料。
1、 纤维材料
(1)纸:用厚度为0.12mm的电缆纸切制而成。 (2)麻:用黄麻制造而成的电缆麻。 2、 金属材料
外护层中使用的金属材料主要是钢带、钢丝、铝带(铝合金带)等。 (1)钢带
钢带有冷轧钢带,涂漆钢带和镀锌钢带。 1)冷轧钢带
是用热轧钢带经冷轧而成,主要供作加工电缆铠装层的涂漆钢带和镀锌钢带用。
表3 铠装电缆用冷轧钢带的尺寸及允许偏差
厚度 mm 0.20 0.30 0.50 0.80 1.00 2)涂漆钢带
采用浸涂法或电泳法在冷轧钢带上形成漆膜而制成。规格和尺寸与冷轧钢带相同。
涂漆钢带的抗拉强度应不小于300N/mm2,伸度率应不小于20%。 涂漆钢带的漆膜质量应符合表4。
表4 涂漆钢带的漆膜质量
指 标 均匀连续,允许轻微流挂、擦伤,外观 但不得有大片脱落或漏涂 厚度(单面)≥μm 8 弯曲试验(Φ5mm)/次 1 钢带厚度<0.5mm ≥ 100 冲击试验 钢带厚度≥0.5mm ≥ 300 项 目 允许偏差 mm ±0.02 ±0.03 ±0.04 ±0.05 ±0.06 宽度 mm 10,15,20,25 30,35 40,45 50,55,60 允许偏差 mm ±0.50 ±1.00 ±1.50 ±2.00 (1次)/N·cm 耐腐蚀试验 20℃±5℃,24h 5%盐酸溶液 漆膜完整,允许有不大于试样总面积30%的剥离,表面小气泡不计 漆膜完整,允许剪切边漆膜有不超过5mm的轻度剥离。 5%氢氧化钠溶液 5%氯化钠溶液 耐热试验200℃±5℃,0.5h,Φ5mm弯曲一不裂,允许距边缘3mm以内的漆膜次 破裂可以不计 耐低温试验-20℃±5℃,2h,Φ5mm弯曲一次 3)镀锌钢带
镀锌钢带是用冷轧钢带镀上锌层制成。方法有热镀(R)和电镀(D)。 钢带的规格尺寸、力学性能与冷轧钢带相同。
钢带镀锌层应均匀完整,不得有锌层剥落、裂纹、锈蚀和漏镀,但允许存在个别漏镀点等缺陷。镀锌钢带锌层重量见表5。
表5 铠装电缆用镀锌钢带的锌层重量
符 号 R200 R275 R350 D80 (2)钢丝
铠装用镀锌钢丝是由低碳钢热轧圆盘条制成。 铠装电缆用镀锌钢丝的规格和尺寸见表6。
表6 铠装用镀锌钢丝的规格尺寸
标称直径mm 1.6 2.0 2.5 允许偏差mm ±0.05 ±0.08 三点试验平均值(g/m2)≥ 三点试验最低值(g/m2)≥ 200 170 275 350 80 230 300 68 3.15 4.0 5.0 6.0 ±0.10 ±0.13 铠装电缆用镀锌钢丝锌层质量见表7。
表7 铠装电缆用镀锌钢丝锌层的质量
浸入硫酸铜溶液的次数 (60s一次)≥ 2 2 2 3 3 3 3 缠绕试验 缠绕次数 芯轴直径为钢丝直径的倍数 ≥ 4 4 4 4 5 5 5 6 钢丝直径mm 1.6 2.0 2.5 3.15 4.0 5.0 6.0 锌层重量g/m2 150 190 210 240 270 270 270 镀锌钢丝经硫酸铜溶液试验后的镀锌钢丝表面,不应出现用棉花或净布控擦不掉的、光亮的金属铜;经缠绕试验后,锌层不应发生破裂或脱层。
镀锌层应均匀,不应有裂缝、斑疤和没有镀锌之处。允许有个别的锌层堆积,但使钢丝增大的值应不超过直径公差的15倍。
为保证钢丝的力学强度,成捆或成盘的钢丝均由一根组成,不应有断头与镀锌后的电接头,成捆钢丝不应卷绕过紧及弯折。 3 塑料
聚乙烯和聚氯乙烯。 三 装铠工艺
1 装铠前的准备工作
电缆装铠前按计划工单,首先核对半成品责任卡,并对半成品规格、电缆外径、表面质量等进行测量及检查,凡发现不符合要求的半成品均不可进行加工,然后
半成品责任卡上的型号,按工艺规定调整钢带和选配模具。模孔直径较电缆缆芯直径大1~4mm。
2 装铠的质量要求和操作工艺 (1)钢带绕包的质量
绕包型内衬层要求绕包平整,消除重合,否则将造成电缆缆径不匀。 两层钢带均为间隙绕包,绕包的方向为右向,绕包应紧而平服,上下两层钢带的重叠应不少于钢带宽度的1/4,间隙一般为所用钢带宽度的1/3。 钢带规格的选用见表8。
表8 铠装金属带标称厚度
铠装前假设直径mm d≤30 30<d≤70 70<d 金属带标称厚度mm 钢带或镀锌钢带 铝或铝合金带 0.2 0.5 0.5 0.8 0.5 0.8 钢带绕包头的张力调节是铠装的重要操作,张力均匀是确保铠装质量的关键,
要求两个钢带盘张力均匀一致,否则造成缆芯摇摆,严重时将因此切伤缆芯,且要求钢带放出张力自始至终一致,否则出现结构变形和外径不匀。
钢带接头要平整、牢固,接头的边缘部分不得有毛刺、尖角翘起等现象。钢带复绕应紧密,在复绕过程中应剔除有夹层、毛刺、砂孔、锈蚀缺陷的钢带。 (2)钢丝绕包质量
钢丝绕包必须排列紧密、整齐,不得有跳线、重叠、不应有大于一根钢丝直径的间隙,如有钢丝凸起或有大于一根钢丝直径的间隙时,可用调节钢丝绕包节距的办法加以调整。
钢丝绕包节距应为绕包闪前电缆直径的7~12倍,绕包方向为左向。
钢丝接头要平整、牢固、焊接处经反复弯曲检查,以防虚焊,焊接处如有毛刺或凸起之尖角,必须锉平。钢丝线盘的张力应随时检查,务各线盘的张力应均匀一致,不得有过紧或过松情况出现。
钢丝复绕要紧密,排线要平齐,不可有单边或鼓形的线盘出现,复绕用的线盘就应用平整完好的铁盘,以防止复绕过程中擦伤钢丝的锌层。
钢丝规格的选用见表9。
表9 钢丝规格的选用
铠装前假设直径mm 15.0≤d 15.0<d≤25.0 25.0<d≤35.0 35.0<d≤60.0 60.0<d 四 废次品的类型及产生原因 1 钢带缺陷
钢带绕包的缺陷主要有以下几种:1)内衬层被损坏,造成的原因是钢带卷边、裂口,两钢带盘张力不一致形成缆芯的摇摆,两钢带盘放带张力过大,钢带焊接不好有尖角等;2)钢带间隙超过标准,造成的原因是节距齿轮配错、钢带宽度过窄、电缆实际外径超过标准、收线和牵引不同步使电缆的钢带间隙起动;3)钢带漏包,造成的原因是钢带张力未调整好、电缆配模过大、钢带绕包角不合适;4)钢带重叠率过大,造成的原因是钢带宽度过大、电缆外径过小、牵引速度过小。 2 钢丝缺陷
钢丝铠装的缺陷主要有以下几种:1)内衬层被损坏,造成的原因是钢丝接头不好、内衬层损坏;2)钢丝跳线、凸起、有间隙,造成的原因是钢丝排列不均匀、张力
控制不好、钢丝弯曲、电缆外径不匀;3)钢丝锌层刮落,造成的原因是分线板、穿线模、穿线孔等有槽,并线模过小等。
细钢丝直径mm 0.8~1.6 1.6~2.0 2.0~2.5 2.5~3.15 3.15 4.0~6.0 粗钢丝直径mm
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