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塑料绝缘电缆制造过程中容易忽视的不合格现象

2020-06-20 14:27:19

塑料绝缘电缆制造过程中容易忽视的不合格现象

0 引言

线缆产品的性能、质量好坏直接关乎人民群众的切身利益和生命安全。就现实而言让部分企业感到困惑的是,虽下了大力气对产品质量进行了全面管控,为何还会在日常监督抽查中出现这样或那样的问题?固达电缆生产、检验、设计人员在感到委屈的同时还需静下心来从材料、设计、生产、检验等过程中的每个环节认真反思。

1 机械物理性能

1.1 成品电缆老化后机械性能及热失重项目的不合格

成品老化后机械性能和热失重项目在产品标准中一般被定义为型式试验项目,由于受检验时间的限制,对于成品老化后机械性能和热失重项目一般电缆企业都会按周期进行检验,该项目的原材料进厂检验也一般委托供方来负责,易形成检验漏洞。

另外,企业自身为了减低采购成本延续了低价中标的评标办法,给某些不规范原材料厂家提供了可乘之机,降低成本生产不合格原材料,增加型式试验中老化后机械性能和热失重项目的不合格风险,形成转嫁风险。就电缆生产企业而言,如何选择质优供应商并有效监管是解决此类不合格的关键环节,万不可只注重了采购价格而忽视了材料质量。          

此外,作为电缆生产企业自身也不容忽视的是:在挤出不同材料时,把挤出机螺杆中的胶料排放的同时,再把机脖、夹缝处等容易藏匿胶料的地方清理。防止不同原材料相互夹杂,增加机械性能或热失重项目的不合格风险(日常容易忽视的如:70℃PVC材料换规90℃PVC材料生产时)。

1.2绝缘热收缩试验的不合格

绝缘热收缩项目在市场监督抽查不合格统计占比较高,实芯导体表面较光滑,绝缘材料和导体表面附着力不够,绝缘的热收缩率较大,难达到国家相关标准中的要求。由于该项目同属型式试验项目,故也容易造成电缆生产企业的忽视。

造成该项目不合格的原因主要在于原材料和实际生产过程,就生产过程而言原因不外乎以下几方面:

1.2.1挤出速度和温度 

XLPE的结晶速度是影响热收缩是否合格的关键,熔融温度越高,晶核的数量将越少,PE的结晶性能越低。反之,挤出速度越高,XLPE绝缘料在螺杆中的保温时间就越短,线芯快速进入水槽,随冷却水温度的骤然下降促使其加快结晶速度,是造成XLPE绝缘线芯热收缩不合格的关键原因之一。

在日常的生产过程中,偶尔会出现起初生产的绝缘线芯端部热收缩不合格,则后续产品又合格的情况,是因为刚开始时冷却水温度较低,线芯进入冷却水槽,温度骤然下降,产生收缩应力,造成热收缩不合格。而后续随着生产时长的增加,绝缘线芯将温度传递给了冷却水,使之线芯进入水槽后温和降温,收缩应力减低,结晶速度减低,热收缩项目合格。建议企业采用80-60-40℃-常温的渐缓分段冷却的方式进行冷却。

此外,导体自身的温度也不容忽视,秋冬季节,由于导体温度随环境温度的大幅度减低也会对熔融状态下的XLPE材料的结晶速度造成影响。建议采取导体加热的方式解决因导体自身温度对XLPE结晶性能的影响。

1.2.2挤出模具的选择

塑料挤出机的模具一般分为挤管式、半挤管式、挤压式三种。挤管式模具挤压力较小,生产效率较高,一般情况下是大截面绞合导体的先选。但其缺点是由于其挤压力过小,会造材料拉伸过长,表面附着力减低,容易造成绝缘热收缩项目的不合格。小截面和实心导体的挤包绝缘宜避开使用挤管式模具。建议使用挤压式挤出模具,以增加XLPE与导体间的附着力。

1.2.3材料本身

就原材料本身而言,合格的原材料是生产出合格产品的基础,如若原材料本身就不合格,则无论采取什么方式均不会生产出100%合格的产品。由于原材料热收缩项目是否合格需要挤出后才能有效判定,再加之生产过程中容易造成不合格的种种因素,出现该项目不合格后容易出现电缆制造企业和原材料生产企业相互推诿、扯皮的现象。但流通到市场的不合格造成的损失和影响还是由电缆制造企业埋单。

2 阻燃、耐火性能

2.1成品电缆阻燃性能不合格

固达电缆对于阻燃材料,标准是以氧指数来衡量其阻燃效果,而电缆的不延燃是以垂直、成束燃烧时炭化距离和透光率来判定其阻燃性能。材料氧指数与成品的阻燃性能虽有密不可分的关系,但并不能明确的界定,即:当原材料氧指数达到多少,成品阻燃性能方可达到电缆成品A、B、C级的要求?以至于各企业对于达到成品阻燃A、B、C、级性能要求的原材料氧指数的确定会有所差异,再加上产品结构的差异,故相同氧指数的阻燃材料在不同公司生产出的成品电缆,其阻燃性能的检测结果可能不相同。成束燃烧试验的通过,不单单是原材料本身的高阻燃就能达到的,其电缆结构的合理性也尤为重要。因此,电缆生产企业应根据自身合格供方的关键原材料(绝缘或护套材料等)、辅助材料(带状、填充材料等)的综合性能,合理设计、验证、并通过持续改进,制造出符合标准规定A、B、C级性能要求的有市场竞争力的阻燃电缆。万不可走入单纯依赖高氧指数材料来达到成品电缆阻燃性能的误区。

2.2成品电缆耐火性能不合格

对于低压耐火电缆来说,目前大多采用云母带重叠绕包来实现其优良的耐火性能。但问题又出现了?究竟绕几层云母带,重叠率达到大少才能通过耐火试验呢?国家标准中对于绕几层云母带并没有给出明确的要求,只以检验结果为判定依据。很多企业都出现过同样层数的云母带大规格的耐火试验能通过,小规格的无法通过;1种、第2种导体能通过,第5种、第6种导体无法通过;铠装的能通过,非铠装的无法通过。大规格的绕两层云母带通过了,诸如第5种导体的0.75mm2及以下截面的耐火试验绕5层或许还不能通过。所以很多企业迷茫、困惑,不知如何进行生产工艺的确认。

综合以上情况,固达电缆认为要想生产出耐火性能合格的电缆,应先了解电缆耐火试验检验的方法和结构特性对电缆耐火性能的影响。例如:软导体、小截面耐火电线、电缆若想通过耐火试验并非单纯云母带层数的增加能就能达到。其导体结构和其他防火隔热措施也很重要,不然就会出现云母带还没发挥作用,火焰的温度已令导体熔断,造成试验无法通过的尴尬。再就是,铠装和非铠装结构的电缆同样的耐火结构,其耐火检验结果也会有较大差异。还有就是云母带的选择,先云母带的云母含量,是云母带质量的根本保证,另外金云母、白云母、合层云母的选择应与电缆的整体结构、导体的结构相适应,合理设计选择,既保证了合格率还节约了成本。

在云母带的储存方面,由于易吸潮,所以干燥通风的储存环境很重要,放置时间过长云母受潮,绕包时脱落,达不到应有的效果。导体结构方面,第2种绞合导体宜采用圆形紧压导体,以防止成型导体的圆弧角损坏云母带,造成云母脱落,影响检验结果和使用。再就是,第5种和第6种导体应注意绞合节距和圆整度,不得出现松股、跳线、毛刺等。


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