【電纜百科】電力電纜銅導(dǎo)體防氧化的控制方法

返回列表來(lái)源：湘江電纜發(fā)布日期 2016-10-13 08:39瀏覽：- 加入收藏

金屬銅原子序數(shù)為29，密度是8.92g/cm3，熔點(diǎn)1083.4℃，具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，但在潮濕的空氣中金屬銅表面與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成Cu2(OH)2CO3，即銅綠，通常電線電纜廠家中銅氧化多顯示表面發(fā)黑，正是這種電力電纜銅導(dǎo)體表面氧化現(xiàn)象的存在，困擾著眾多電線電纜廠家。

我們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)觀察與大量資料調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)優(yōu)質(zhì)銅桿選擇、有效控制拉絲工藝及乳化液濃度和溫度、鈍化處理銅導(dǎo)體絞合或束絞銅絲表面、后續(xù)工序優(yōu)化處理等手段，會(huì)有效控制電力電纜銅導(dǎo)體的質(zhì)量、防止其氧化，會(huì)極大的提高工作效率，減少返工頻次，從而為電線電纜廠家達(dá)到降低成本和提高內(nèi)在產(chǎn)品質(zhì)量的有益效果。本文從銅桿抵達(dá)生產(chǎn)廠、儲(chǔ)存、拉絲、絞合、內(nèi)芯存放到絕緣擠出，對(duì)每個(gè)步驟有效控制措施進(jìn)行分析。

一、電力電纜生產(chǎn)過(guò)程中的銅導(dǎo)體防氧化控制 

電力電纜用金屬銅從原理上講主要有物理方法阻隔銅與潮濕空氣接觸、陰極保護(hù)氧化還原法阻止銅導(dǎo)體氧化、化學(xué)方法在銅導(dǎo)體表面生產(chǎn)鈍化膜阻止氧化，抑或在導(dǎo)體表面噴涂特殊液體予以保護(hù)。以湘江電纜生產(chǎn)為例，每道工序防氧化控制的主要方法。 

1.1銅桿進(jìn)廠前運(yùn)輸、檢測(cè)及儲(chǔ)存 

我國(guó)大多數(shù)電線電纜廠家用銅基本外購(gòu)，而多數(shù)企業(yè)往往忽視了銅桿進(jìn)廠前運(yùn)輸過(guò)程的控制，在江南及沿海地帶（江浙、閩粵）夏季較長(zhǎng)且多雨，銅桿基本通過(guò)重型卡車運(yùn)輸至公司，通過(guò)小編了解，很多電線電纜廠家沒(méi)有制定相應(yīng)的銅桿供應(yīng)商運(yùn)輸規(guī)范、夏季雨天包裝規(guī)范等制度，這使得往往出現(xiàn)銅桿供應(yīng)商發(fā)貨時(shí)銅桿表面完好無(wú)氧化發(fā)黑，而到達(dá)電線電纜廠家用戶面前時(shí)則出現(xiàn)銅桿表面發(fā)黑現(xiàn)象，帶來(lái)了不必要的麻煩。 

銅桿進(jìn)廠檢驗(yàn)基本依照GB/T 3953-2009或電纜企業(yè)企標(biāo)，有嚴(yán)格的程序。銅桿的儲(chǔ)存一般電線電纜廠家均放在倉(cāng)庫(kù)里，一般企業(yè)有較為嚴(yán)格的儲(chǔ)存管理辦法，在銅桿儲(chǔ)存時(shí)，尤其是夏季雨天，一定要用塑料布或塑料薄膜覆蓋銅桿，用最簡(jiǎn)單的物理阻隔法阻止銅桿與潮濕空氣的接觸制，而這一點(diǎn)往往受到電線電纜廠家的忽視。在車間領(lǐng)用銅桿時(shí)一定要逐個(gè)銅桿卷進(jìn)行肉眼檢查是否有發(fā)黑現(xiàn)象，從生產(chǎn)源頭加以控制。 

1.2銅桿拉絲工序的控制 

本階段以電力電纜最常用的8mm銅桿為例，如今拉絲時(shí)一般使用連續(xù)退火的銅大拉，需經(jīng)過(guò)放線、拉絲與退火、冷卻、烘干、收線等過(guò)程，首選選取對(duì)應(yīng)規(guī)格的模具，切不可過(guò)小，如過(guò)小會(huì)強(qiáng)制使金屬銅的晶格變異，加劇金屬溫度的急劇上升。 

在開(kāi)機(jī)前檢查乳化液的濃度，確保濃度合格，在放線過(guò)程中，應(yīng)保持放線張力穩(wěn)定、均勻，不可過(guò)度顫動(dòng)（顫動(dòng)不可避免），拉絲過(guò)程中操作者應(yīng)密切關(guān)注退火溫度的變化，拉絲后導(dǎo)體硬化，延伸率變小，導(dǎo)體直流電阻率上升，拉絲候成圈時(shí)銅導(dǎo)體表面不應(yīng)有殘余乳化液，此處需要操作者肉眼識(shí)別，在拉絲下盤后用透明塑料薄膜密封，存放于干燥環(huán)境之中，待流轉(zhuǎn)，但多數(shù)電線電纜廠家因?yàn)橄鱼~絲包薄膜麻煩而省略包薄膜工序。剛拉絲成圈的導(dǎo)體表面溫度高于室溫，如遇雨季會(huì)潛在氧化的風(fēng)險(xiǎn)。 

1.3銅絲絞合（束絞）與化學(xué)交聯(lián)擠出工序

以銅絲絞合為例，在導(dǎo)體絞合過(guò)程中，各單絲以規(guī)則絞合或不規(guī)則絞合等方式絞合，經(jīng)過(guò)各道壓模作用下，過(guò)模后銅導(dǎo)體溫度較過(guò)模前有較大提高，尤其是緊壓導(dǎo)體、扇形導(dǎo)體等，且框絞機(jī)目前無(wú)在線退火或降溫裝置，因此銅導(dǎo)體外層易氧化，在絞合前，選擇合適的絞合模具、緊壓輪、排線器，調(diào)整收線與放線張力，設(shè)備調(diào)整完畢后，操作者肉眼觀察上盤銅絲與放線架中心銅絲的表面光潔度，確保無(wú)明顯黑點(diǎn)，再啟動(dòng)機(jī)器。 

一般電線電纜廠家會(huì)在絞合工序（框絞機(jī)、籠絞機(jī)）中施加抗氧劑，抗氧劑的配方是0.3%左右的苯并三氮唑酒精溶液，操作方法是將抗氧劑融入工業(yè)酒精之中，用輸液軟管滴入銅絲中，滴入標(biāo)準(zhǔn)以剛好浸潤(rùn)銅絲為準(zhǔn)，避免過(guò)少局部潛在氧化或過(guò)多浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生，在所有防氧化工作準(zhǔn)備穩(wěn)妥后，再開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 

收線處應(yīng)保證收線盤干燥，收線盤裝滿后，用透明塑料薄膜密封，與銅絲拉制同理，很多電線電纜廠家也省略了此步驟，若此步驟造成銅導(dǎo)體氧化，對(duì)低壓電力電纜影響尚低，對(duì)超高壓電力電纜而言，影響則不堪設(shè)想。銅導(dǎo)體在經(jīng)過(guò)拉絲、絞合、儲(chǔ)存后，金屬銅晶格形態(tài)已基本穩(wěn)定?；瘜W(xué)交聯(lián)即在交聯(lián)劑、抗氧劑、耦合劑等條件下，將XLPE均勻的擠包在銅導(dǎo)體上。在將裝滿銅導(dǎo)體的放線盤啟動(dòng)前，調(diào)整收放線張力，保證設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。 

二、總結(jié) 

我國(guó)幾乎所有的電線電纜廠家都面臨銅導(dǎo)體氧化的困擾，從金屬銅化學(xué)特性講，就是要保持金屬銅的還原性。在日常生產(chǎn)中，采用湘江電纜如下措施可減少銅導(dǎo)體氧化的幾率： 

1）、選擇質(zhì)優(yōu)金屬銅桿，規(guī)范供應(yīng)商運(yùn)輸、交貨流程與制度，銅桿到公司后，采取透明塑料薄膜密封措施，銅導(dǎo)體拉制、絞合后都應(yīng)采取透明塑料薄膜密封措施； 

2）、采用合適的銅絲拉制工藝，定期檢查拉絲機(jī)的退火部件，優(yōu)先選擇含抗氧劑的拉絲油，定期檢查乳化液濃度，保質(zhì)期到期前一定提前更換； 

3）、銅絲絞合、擠包絕緣工序采用鈍化處理技術(shù)； 

4）、樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)讓以上工序操作者清楚銅絲氧化帶來(lái)的不良后果。