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隨著高科技工程及非話業務的開展有些用戶對非填充全塑市話電纜的絕緣電阻又1994-2電通通信電電纜廠技術a處er1lEleCtrnieMi指標是由絕緣目前普遍使用的全塑市話電纜可用于傳輸音頻150kHz及以下的模擬信號和2048kb/s及以下的數字信號,在一定條件下也可用于傳輸2048kb/s以上的數字信號以上這些業務均系在弱電下工作,并不需要很高的絕緣電阻但絕緣材料長期使用后會老化,其相關因素有制造工藝過程中絕緣質量是否完善,使用和施工接續安裝是否良好,潮氣吸入多少等,因此在通信行業標準YD/T322-1996中對電纜提出了絕緣電阻要求如20C時非填充市內通信電纜每根導線與其余導線接地及屏蔽之間的絕緣電阻zui小值1967-),提出了更高的要求:單根導線與其余線芯接地及屏蔽間的絕緣電阻提高為>50000Mkm;加了總芯與地及屏蔽間的絕緣電阻>30000MVkm;百對與其余線芯接地及屏蔽間的絕緣電阻>深入的理論研究及實踐探索,終于研制成功了超高絕緣非填充全塑市話電纜,其各項絕緣電阻值均遠遠高于以上要求特別是百對與其余線芯接地及屏蔽間的測試值是常規全塑市話電纜的40倍以上;總芯與地及屏蔽間的測試值是常規全塑市話電纜的200倍以上2理論分析2.1概述絕緣電阻是反映全塑市話電纜絕緣特性纜的結構尺寸及制造工藝等因素所決定它與該產品能夠承受電擊穿或熱擊穿的能力、絕緣的介質損耗,以及絕緣材料在工作狀態下的逐步劣化等存在著密切的關系從絕緣電阻的異常可以發現制造工藝中的缺陷:絕緣受潮、導電雜質混入,以及各種因素引起的絕緣穿透等絕緣電阻決不能與絕緣的擊穿相混淆,亦不能認為絕緣電阻水平就是介電強度之正確指標。但是,在運行工作中,電纜的絕緣電阻試驗是有實際意義的。因為絕緣電導由材料分子和雜質分子離解的離子數所決定,它與材料和雜質的本性有關絕緣電阻隨絕緣層質量的下降而下降,隨受潮程度的加深而急劇下降,隨施壓時間的延長而上升。當充分了解了絕緣電阻和這些因素的內在時,我們就可以利用測量絕緣電阻的變化作為一個重要的非破壞性試驗方法來檢測絕緣材料或絕緣結構的質量情況。
2.2全塑市話電纜單線的絕緣電阻計算圓形截面均勻無缺陷單線的絕緣電阻,就是以導體直徑為內徑,以絕緣單線外徑為外徑的圓筒內外壁(如所示)之間的電阻。Di為電纜絕緣單線外徑,Dc為導線直徑。在單位長度單線,距單線中心x處取厚度為dx的絕緣層時,這一圓筒的絕緣電阻就等于:陰影部分)的絕緣電阻dR可由下式計算:單線的絕緣電阻是整個圓筒所有夾條電阻的并聯電阻:把,此時測得的絕緣電阻數值將很小。
以上兩種情況下,測出的絕緣電阻均不是絕緣層真實的體積電阻2.4絕緣層表面受潮對絕緣電阻的影響絕緣層表面絕緣電阻取決于材料表面及所附雜質之特性。當表面吸附有水分時,雖然其體積絕緣電阻甚為穩定,但表面絕緣電阻則因受潮而下降十分嚴重當纜芯內因水汽進入或端頭進水受潮時,所測絕緣電阻值實際上是受潮絕緣層表面電阻R和絕緣材料體積電阻Re的并聯等效電阻,即:的表面電阻,Re為絕緣材料的體積電阻,Rc為水表面電阻受潮絕緣層表面與水表面電阻值等同,且電阻系數和電阻值均大大低于聚烯烴絕緣料的電阻系數和電阻值,故受潮電纜的R并同R的數值差異不大,此時測出的絕緣電阻3絕緣電阻的測試及其意義在全塑市話電纜成品檢測或工程實踐中,絕緣電阻測試是zui常用的評價絕緣質量的方法。由于絕緣電阻測試十分方便,只要用一塊兆歐表或一個高阻計就可進行。而且是非破壞性的試驗,因此應用十分廣泛。它可以利用絕緣電阻在不同條件下所發生的變化,例如利用絕緣電阻與施壓時間的關系等項,可以檢測絕緣層是否完好,是否受潮等情況。
絕緣電阻的測試應在對絞以后的各道工序中作為預防性試驗加以應甩如各工序在控制條件下進行連續測試并長期積累有關數據及其變化傾向,常能有助于對絕緣層的質量作出一定的分析判斷。
絕緣層質量的好壞,絕緣表面受潮的情況,雖然可以由絕緣電阻的測試作出一些比較的判斷,但更可以利用絕緣電阻與加壓時間的變化關系來檢測絕緣電阻隨加壓時間的變化稱為介質吸收現象絕緣電阻與加壓時間的關系曲線稱為介質吸收曲線(見)介質吸收曲線比絕緣電阻值的測試更有意義如果曲線較平坦,則表示絕緣有缺陷或受潮所示為超高絕緣非填充全塑市話電纜與普通全塑市話電纜絕緣電阻的介質吸收曲線比較,試驗電壓為500V從圖中可看出,超高絕緣非填充全塑市話電纜在絕緣電阻這一項目上有著普通全塑市話電纜*的優勢4超高絕緣非填充全塑市話電纜的質量及制造工藝要求在經過深入的理論分析、調研,各種試制方案的實施,大量的數據測試、統計、分析以后,我們認為單線的工藝尺寸及以后在各工電阻的zui大原因。為此我們從精選原材料,改進電纜結構及減少制造缺陷入手,對生產超高絕緣非填充全塑市話電纜提出了嚴格的質絕緣材料中影響絕緣電阻的主要因素有體積電阻率大小、擠塑后成型的好壞、料中的雜質多少等,因此在選擇絕緣材料時應注意以下幾點:―般情況下,絕緣材料的體積電阻率大,其成品的絕緣電阻就相應的大,因此宜選用體積電阻率大的材料。
絕緣表面的好壞,取決于絕緣材料加工的難易程度及擠塑后成型的好壞,如加工困難或擠塑后成型不好,極易造成絕緣層表面出現脫節、起麻點、凹凸不平等現象,這將影響電纜的絕緣電阻值,因此應選用易加工、成型性好的絕緣材料。
絕緣材料中的雜質易造成單線擊穿點多、偏心甚至脫膠,這些會嚴重影響成品的絕緣電阻。料中雜質的來源,一是料本身不干凈,二是在加工單線過程中環境不清潔,有灰塵進入料中,或是小包裝(25kg)的絕緣料在往儲料器中倒的過程中,將包裝袋外的灰塵或雜質帶入料中。因此宜選用雜質少、大包序的磨況纜芯的受度是影響絕緣的絕緣材料進入料中的機會單線質量影響電纜絕緣電阻的關鍵因素,絕緣偏心、擊穿點多、表面不光等將導致絕緣電阻降低,因此應保證絕緣層厚度均勻、同心擊穿點少、絕緣表面光滑圓整、干燥這就需要在單線加工中做到:模具是單線加工的基礎,應嚴格按工藝設計配置模具,保證單線各項指標符合要求,特別是偏心度應控制在5%以內,如因模具原因而導致單線參數偏離設計要求時,應及時更換模具。
保持供料系統清潔密封,防止灰塵、雜質等進入,定期清理機膛、螺桿,更換過濾網,使擊穿點嚴格控制在1個A2km以下。
調整好擠塑溫度,確保絕緣表面光滑圓整裝配或修整好吹干裝置,保證單線表面干燥4.2絞對線的質量控制單線在絞對等各工序加工中極易受到損傷,從而影響絕緣電阻值,因此在絞對過程中,要隨時檢查設備過線模導輪等有無缺陷,單線有無掉輪現象,防止絕緣層受到損傷。絞對線接頭時,兩接頭應錯開100mm以上,熱塑管應套好,以保證接頭處絕緣的完整性4.3纜芯質量的控制單位成纜、纜芯成纜前,應將設備的各道過線模、導輪、導桿、分線孔等處打磨光滑,防止絕緣線刮傷,模具尺寸應嚴格符合工藝要求,以防模具太小而擠傷絕緣線。
對于非填充電纜,纜芯中的潮氣是影響絕緣電阻的關鍵因素之一,因此在選用纜芯中的各種材料時,應選用非吸濕性且絕緣性能好的材料4.4提高護套質量等各道模具,保證鋁帶成型后圓整,防止鋁帶搭接處向內起尖扎傷包帶,影響絕緣電阻值。
調整好擠塑溫度,護套料要保持清潔、干燥,以確保護套圓整光滑,防止因護套脫膠破損而使冷卻水滲入到纜芯中。防止護套首尾端頭進水。
應調整好牽引履帶壓力,防止因履帶壓力過大而壓扁護套,壓傷纜芯中的芯線。
4.5嚴格工序質量控制成纜前各工序使用收線盤應選用盤芯及側板內側無毛刺的盤具,以免使絕緣線受到損傷嚴格進行工序檢驗,將檢驗結果統計分析,并及時反饋,以便工藝調整。
當工序上發現不合格因素或產品時,應及時排除或修補,無法修補的半成品應淘汰報廢,以保證后道工序的產品質量,提高成品的絕緣電阻值。
由于非填充電纜的纜芯極易受潮,而受潮的電纜的絕緣電阻值很低,因此各廠家尤其是地處南方高濕度地區的電纜廠,在生產中應盡量縮短各工序半成品受檢后的停留時間,成品檢測合格后應及時封頭,以防止潮氣進入纜芯。
4.6對電纜端頭進水或纜芯受潮的處理電纜端頭進水或纜芯受潮時,將嚴重影響其絕緣電阻值,此時應采取措施對進水端頭或受潮纜芯進行充分干燥如可采取充入干燥氣體將水分頂出等措施5超高絕緣非填充全塑市話電纜的性能在經過試制、測試論證分析、再試制的反復研究之后,我們所研制的超高絕緣非填充全塑市話電纜的各項絕緣電阻指標均遠遠高于用戶要求,并經用戶檢測后得到認可。具表1超高絕緣非填充全塑市話電纜研制成功前后的絕緣電阻值的比較單芯與其余芯接地及屏蔽百對與其余芯接地及屏蔽總芯與地及屏蔽研制階段換算值測試時間換算值測試時間換算值測試時間研制前研制成功后從表1可以看出1min內超高絕緣非填充全塑市話電纜的絕緣電阻,單芯與其余線芯接地及屏蔽達到100000Mn.km,測試所需的時間是試制前的1A2;百對與其余線芯接地及屏蔽測試值是試制前的40余倍,而測試時間只有原來的1/2;總芯與地及屏蔽測試值是試制前的200倍。
在試制電纜的絕緣電阻值大幅度提高并達到要求之后,我們又對電纜的其它電氣性能進行了測試,結果*符合YD/T322標準,詳細數據見表2 6結束語全塑市話電纜的絕緣電阻與很多因素有關,其中主要有所用絕緣材料的性能,單線的工藝質量,電纜受潮等。我們在對其進行了深入的理論分析之后,結合實際對產品進行了科學的工藝設計,精選絕緣料,合理使用輔助材料,在生產的各工序中嚴格控制電纜的質表2超高絕緣非填充全塑市話電纜其它電氣性能(0.4mm)項目指標直流電阻R0km-1zui大值141.84工作電容C/nF.km-izui大值53.24平均值52.04線對與線對間電容不平衡zui大值91.38線對與地間電容不平衡zui大值735.39平均值226.26屏蔽鋁帶連續性連續混斷線無混斷線量,使絕緣電阻有了大幅度提高,從而研制出了超高絕緣非填充全塑市話電纜,并為工廠創造了顯著的經濟效益。
1YD/T322-1996銅芯聚烯烴絕緣鋁塑綜合護套市內通信電纜S. 2淮平。全塑市話電纜絕緣電阻分析。現代有線傳滿足IEC煙毒性標準的無鹵電纜料目前市場上己出現兩種系列的TekmorApex公司生產的無鹵絕緣及護套料,這兩種系列的電纜料是為滿足歐洲的zui小煙毒性要求而設計的。
而2000系列基于不同的聚合物,有五個品級,其肖氏硬度從38到53,極限氧指數從35%到52%據TekmorApex公司報告在IEC332-3C試驗中,護套和緩沖層采用FireguardLSZH制造的電纜,具有長達89cm的zui大焦化度。
對這些電纜料進行了IEC754-2的氣體酸性度試驗,結果是額定值為6.0pH以下,并具有低于-20°C的脆化點,該脆化點一致性良好。
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