电缆制造生产工艺分析研究

电缆制造生产工艺分析研究

叶晟

福建省南平市三红电缆有限公司董事长福建南平353033

摘要：电缆产品的制造从本质上讲是材料的选、配、处理以及加工和结构组合。在电工产品中，电缆产品有以下两个鲜明的特点，一是品种繁多，目前已接近二千种，并还在不断发展中；二是电缆产品要运用于地球上所有可能被人类扩展到的各种场合、各种外部环境中，还要上天入地（如用于卫星、几千米深的矿井或深海中），这必然要求不断开发新材料的运用及其相应的最先进的工艺技术与设备多而杂、广而精这二对矛盾永远是电缆行业不断发展中持续要解决的问题，以下便是电缆产品制造中的一些主要工艺技术门类。

关键词：有色金属；电缆制造；专业设备

1有色金属的熔炼工艺

近三十年来电缆行业对铜的熔炼技术已接近世界先进水平，国内目前主要采用三种工艺技术，即上引法、连铸连扎和浸涂法生产出低氧铜和无氧铜，使铜的导电率达到101-103%LACS。目前国内中型以上的电缆企业普遍采用上引法生产铜杆，大型企业采用连铸连扎，少数企业还采用浸土法生产无氧铜电缆行业与铝厂紧密合作，在熔冶技术上进行了研究改进，生产出铝纯度达到99.996%以上的电工专业铝锭。目前铝的导电率为61%LACS，而铝材标准中的特二号铝可达到101-103%LACS，纯度的铝可达65%LACS，铝材的技术性能达到国际先进水平，过去采用的黑铜杆已经明令淘汰。

我国首创的在铝炼时加入少量稀土材料的稀土铝合金可提高铝材的强度。耐腐蚀性，且成本低，最适合用于架空导线，此项技术处于国际先进水平。

2有色金属的压力加工和其他工艺技术

过去，电缆制造企业大多数采用队铜。铝锭进行热轧制杆，由于加工过程中铜。铝材表面严重氧化，上个世纪九十年代后已逐步淘汰，目前已普遍采用的是上引法连铸连扎和浸涂法制杆技术。对铜线的拉制工艺目前普遍采用大。中拉制及连续退火工艺，小线也有采用连续退火工艺技术，拉线速度加快，尺寸控制精度更高对细铜线的控制，采用了多头拉线设备以提高生产速度。铜微细线的拉制工艺与设备已经成熟。对铜、铝导线的绞合，除了过去常用的笼绞外，更多的是采用了线速度更快的框绞、叉绞、盘绞以及管绞等工艺设备。按照交联聚乙烯电力电缆对导线需要提高填充系数及表面平整程度的要求，在绞制过程中增加了分层紧压以及拉拔式边绞边拉的工艺技术。其他还有铜导体外镀锡镀银。镀镍的工艺技术；双金属导线（铜包铝、铝包钢等）工艺技术；以及铜铝的热压技术成型，制造扁线型材等新的工艺。塑料、橡皮及热塑性体的配方、混练加工工艺、塑料的挤包，并加以材料发泡（化学发泡的发泡率可达到50%-60%），物理发泡可达到的工艺以及交联化学交联、辐照交联等。工艺技术都已达到了先进水平。对挤包工艺，大截面导线的产品电力电缆。采用了三层共挤技术，小截面的产品如通信电缆的单根绝缘线芯。采用了高速挤出机2000-3000米/分，此外还有双头并联挤出等工艺技术。

在漆包线、绕包线类产品中，工艺技术也有了长足的进步和发展如普遍采用了在烘炉中队废气进行催化燃烧以减少环境污染的工艺技术，根据产品性能要求的需要，生产内外两种不同性能的漆种连续涂制成复合漆包线的工艺技术，耐高温薄膜绕包线制造的工艺技术等。特别是根据大型电力变压器的需要制造巨型换味道鲜的工艺技术，达到了世界先进水平。各种纤维的合并、绕包、编织工艺技术，采用了与纺织化纤行业相近的工艺技术。粉状无机材料制成无机绝缘的灌注技术（如用于制造金属套耐火电缆），液压玻璃涂膜技术制造玻璃膜微细线技术及特种陶瓷粉材料制造耐高温500-1000℃的高温测试用电线等技术，同轴电缆的间隔式支撑绝缘等特殊工艺技术等。金属和非金属带状材料的绕包工艺及金属带材的纵包焊缝及扎制螺旋状或环状凸形扎纹等工艺技术。其他，如铜铝导线的连接，铜铝导线的软化、韧炼、各种模具的制作和修理，从很细到很粗、从几根到几千根导线和绝缘线芯的绞制成缆技术，及对很重要却很娇嫩的电缆进行牵引的技术。

3电缆制造企业用的各种材料

不但类别、品种、规格多，且用量巨大，小型企业的年用量已达几千吨，大型企业甚至达到几万吨，因此，各种材料每月的用量。库存的备用量，需要制定周密的计划，并严格付诸于实施，这对企业的正常生产和经济效益密切相关。同时，对废品的分解处理回收重复利用及废料的最后处理等都必须作为企业管理中的一项重要内容来抓，管理的好坏，对企业的经济效益关系很大。至于生产中的材料管理，节支降耗等工作也是非常重要的。在电缆制造业中，物流量特别大，从原材料及各种辅助材料的购进、储存、各工序间的流转，到成品入库出厂，都构成了一个相互关联且复杂的物流体系。因此，就原材料的管理必须对其的物流路线、周期、存放地点、材料库、半成品存放地、成品库等有一个合理的科学规划设计，从合理的布局达到科学的动态管理。电缆企业将从这一系列的科学合理、严格实施的物流中获得可观的经济效益。

4工艺对电缆专业设备的依赖性

在电缆产品的制造中，有许多是本行业特有的工艺技术，如塑料橡皮绝缘的三层连续挤出；漆包线的涂漆和固化油浸纸绝缘电缆的干燥和浸油；铅铝套的热压挤包；导体的多次拉制；多根绝缘线芯的成缆；上引法和浸涂法制造低氧铜杆；光纤光缆的许多加工工艺等等。为此，必须有针对性地研究出许多设备来实现相关的工艺过程，制造出各种电缆的产品。

制造的工艺与专业设备的关联和相互推动性在电缆产品的整个制造过程中，不管是从市场调研、结构设计、材料的选购，还是研发后的产品定型，工艺与设备的关联是相互制约相互发展的。这不仅保证了产品的制造，同时也推进了产品的更新改造。

工艺上所有的要求都必须通过设备上的各种措施才能实现如：需要导电率更高得铜，一直是电缆业所追求的目标，在研制了上引法浸涂法的工艺和专业设备后，就能使铜的导电率达到101-103%LACS的低氧铜、无氧铜，产生了巨大的社会经济效益。反之，生产专业设备的企业必须密切配合着电缆产品的改进与研发，或要求不断提高生产速度或工艺精度(如电子电缆中要求挤出的塑料绝缘厚度为0.1-0.2mm)，新工艺技术的出现对专业电缆设备的也提出了新的要求。如有了有色金属热压挤出成型机就可方便的制造铜包铝铝包铜等双金属单线及某些电缆产品的铝护套等。

5结论

专业设备的不断改进、开发，不仅保证了实施工艺的有效性和稳定性，而且推进了电缆产品的制造向多快好省的方向前进。在提高整个电缆制造的技术中发挥着重要的作用。以挤塑专业设备为例，立塔式交联电缆生产系统保证了110-220Kv的高压电缆所需要的厚绝缘层以及研制的500Kv的超高压电缆，精密挤出机可以制造0.1-0.2mm厚度的绝缘层，为微小型的电子电缆发展创造了条件，采用挤出速度达2000-3000米/分的高速挤出机制造室内通信电缆的绝缘线芯，大大提高了该类产品的生产能力。充分利用电缆大长度连续叠加组合这一生产特征，使电缆制造中连续生产的产品品种不断增加并快速推广，这样不但能省去原来各个机组所必需的收放线牵引等辅助设备，还可以节省厂房面积、减少工序间的物流及操作工人，从而达到更大的经济效益。

参考文献

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