电线电缆铠装钢带的降本研究

电线电缆铠装钢带的降本研究

朱黎强  魏俊伟

特变电工股份有限公司新疆线缆厂 新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州 831100

摘要：电线电缆是国民经济的“血管”和“神经”，根据需求不同，选用的金属铠装层的材质、绕包方式也有所不同，对于常用的镀锌钢带，因镀层的工艺不同而分为电镀锌钢带和热镀锌钢带，两种钢带的成本、质量和在实际使用中的效果均有明显差异，如何在电线电缆生产过程中对成本、质量和效率做平衡，是电线电缆生产时重点解决的问题。本文通过从铠装钢带的生产流程、存在的问题、以及效率和综合成本做研究，并通过现场实验对比，验证研究的正确性，对解决实际生产中钢带的选用问题具有指导意义。

关键词：电线电缆；金属铠装；镀锌工艺；成本研究

引言

在常见的电线电缆结构中，金属铠装层在承担缆芯外部机械压力、防止缆芯受到破坏以及电缆运行时的电磁屏蔽方面发挥着重要作用，在对钢带进行绕包时，钢带的材质和镀锌工艺对钢带绕包的质量和效率有较大影响，处理不当时就会出现钢带破损、闪缝、外径变大等。在GB/T12706.1-2020中提到，金属铠装的类型有扁金属线铠装、圆金属丝铠装、双金属带铠装，当选用金属带作为铠装时，金属带的材料应为镀锌钢带、不锈钢带(非磁性)、铝带或铝合金带。其中镀锌钢带并未对镀锌的工艺有明确要求，即用热镀锌钢带和电镀锌钢带均符合国标要求。

在使用两种工艺生产的钢带均符合国家标准要求的情况下，成本低、效率高、质量稳定的钢带将是电线电缆生产时的首选金属铠装层。本文将通过研究钢带材质的区别、实际使用效果，得出电线电缆生产时钢带的最优选择推荐。

一、钢带生产工艺差异

1.1铠装电缆用钢带标准

目前《铠装电缆用钢带》的现行标准是中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T024-2021，该标准于2021年12月修订，2022年4月正式实施，此标准中针对钢带的表面状态分为热镀锌钢带R和电镀锌钢带D，对于钢带的结构尺寸、力学性能、锌层重量要求完全一致。

1.2钢带的生产工艺流程

通过调研当前钢带生产企业，目前常规的钢带生产流程中，其生产钢带的两种工艺流程对比如下：

1.3技术标准参数与实测数据对比

1.4实用性能对比

电镀锌钢带：钢带表面呈哑色，不会出现滑套现象；抗拉强度适中，延伸率大，符合标准；在使用时钢带弯曲性能好、绕包紧实，不留空隙；绕包后紧贴电缆，外径控制好，能够避免后续材料浪费；生产时采用罩式退火36小时，钢带力学性能符合要求；工艺流程是先切割后镀锌，钢带四面全部有锌层；在镀锌时使用纯锌。

热镀锌钢带：钢带表面光亮，摩擦力小，易出现滑套情况；抗拉强度大，延伸率小，符合标准；在使用时钢带绕包与成缆线芯不紧贴，留有空隙；绕包后不紧贴电缆，缠绕不紧实，外径控制不好，造成后续材料浪费；在线连续退火方式，退火不彻底，钢带强度大，质地偏硬，弹性大；工艺流程是先整体镀锌然后是切割，钢带只有两面有锌层，而且切割面容易产生比较尖锐的切面、切面无锌层易氧化生锈；所镀锌层采用的是锌合金材料或锌和铝材料，甚至掺杂熔点低的铅，表面光亮。

1.5目前钢带销售情况

根据目前市场上销售钢带的主要几家制造商销售数据，其热镀锌钢带与电镀锌钢带的销售比例大约为：30%:70%。

二、实际使用现状

2.1热镀锌钢带生产质量

在实际使用中，热镀锌钢带材料多次出现钢带边缘缺口、漏洞、材质过硬、接头多等问题，生产过程中容易出现钢带断带情况，且部分问题钢带出现缺口边缘向内，扎伤内衬和绝缘，造成成品击穿问题发生，影响生产效率和产品质量，出现问题电缆后还需扒护套、钢带，重新生产的时间成本与材料成本以及设备的占用的总损失较高，若过程质量检查未发现隐形问题，使得问题线缆发货，客户施工时的偶然因素导致隐患显现，存在较大的使用风险和客诉风险。

2.2热镀锌钢带生产效率

在传统的成缆盘绞机中，金属绕包头本身的绕包张力和绕包角度不易调整，加之热镀锌钢带材质偏硬，表面过于光滑，层间摩擦力小，更容易出现铠装产品在上轮弯曲后发生移位而漏包，使得生产时无法及时修补，同时热镀锌钢带表面反光，生产过程中不易通过观察窗发现漏包问题，增加了生产的操作难度，生产时需降速生产，影响生产效率约20%，钢带漏包问题典型情况如下：

2.3热镀锌钢带综合成本

钢带漏包、卷边、松包问题易导致护套开裂风险，为避免护套开裂，一般对有钢带漏包、卷边、松包等问题的缆芯采用护套加厚方式生产，造成护套材料成本上升。

以新能源常用规格ZC-YJY23-1.8/3kV3×400产品为例，护套厚度范围2.6～3.2mm，正常情况护套挤出厚度约

2.9mm，护套材料用量约829kg/km，因钢带漏包、卷边、松包等问题，为防止外护套开裂，一般按厚度上限3.2mm甚至超过上限厚度生产，护套材料用量为919kg/km，阻燃聚乙烯护套材料价格约为11.6元/kg，护套料成本增加1044元/km；钢带用量1073kg/km，热镀锌钢带每吨价格较电镀锌钢带低300元，热镀锌钢带可节省322元，但整体综合成本每公里增加716.4元，同时也钢带与线芯不贴合存在高低台阶可能会造成台阶处护套厚度不合格，增加了外部质量隐患。

三、结论

鉴于目前多数电缆生产企业使用的成缆盘绞机设备型号较老，为保障生产质量和效率，节省综合成本，建议使用电镀锌钢带。同时当前电缆生产设备更新迭代较快，对应的辅助设备也日新月异，对于有钢带间隙检测和反向控制设备的厂家，以及能够控制钢带绕包质量的厂家，建议使用热镀锌钢带，可节省材料成本同时保障产品质量和生产效率。

一般客户在采购电缆时，投标的技术规范书中往往只会提到其电缆的钢带性能要求符合YB/T024-2021；对于国网的订单，虽然没有明确的文字要求，但实际了解到国网的钢带要求是电镀锌，因此，在生产一般订单和重点订单时，建议提前沟通，了解钢带使用功能范围。

参考文献

[1]王卫东.电缆工艺技术原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]吴长顺.电线电缆手册：第2册[M].3版.北京：机械工业出版社，2017.

[3]中国钢铁工业协会.铠装电缆用钢带：YB/T 024-2021[S].北京：冶金工业出版社，2021．

1