耐火电缆的现状及问题.pdf

中 1 耐火电缆的现状及问题 ， ⋯ ⋯ 所 丝 一 ⋯n h 、 l 、 摘 要 本 文 介 绍 耐 火 电 境 的 状况 及 存 在 的 问 题。 作 者 认 为 ， 就 标 准 而 言 ， 建卤 乏 迭国 际 水 ／ 平， 并能生产出符合国际标准要求的产品， 额定电压可迭0 ． 6 ／ 1 k V。但小 规格产高质量不稳 定 。 主要 有 原材 料、 加工工艺 和 质量 控制三 方面 的问 题。 作者 分别 了 剖 析井 提出 解 的方法。 主 晨 词 苎 查 主 丛 现 状 兰 三 羔 堕 兰 也 7 ＼ 引 言 我国耐火 电缆 的现状 元论发生什 么样 的火灾 ， 为保 持主要 电 气设各的运行状态而提供持续不断的电源供 给和控制是非常重要的。它使人们能够以最 快的速度逃离火灾现场并发挥这些设备的功 能 。 这些设备包括烟雾探 测器 、 自动报 警系 统、 应急电铃或警笛、 消防水泵、 排烟机、 洒水 器、 水 喷雾器、 电动灭火瓶 二氧化碳 、 卤化物 或粉末 、 广播设各 、 疏散通道和应急出 口的 标志灯 、 应急电梯、 应急 电源插座 ， 以及 控制 和指挥枢纽等。要使这些装置或设备在火灾 中不断电并发挥其 功能 ， 就必须使用耐火 电 线电缆 。 从上述 耐火 电缆 的功能和作用 不难看 出 1 耐火电缆很重要 ， 人命关 天， 但使用 场 合不 多， 用量不 大； 2 耐火 电缆要 求很 高 ， 制 作难度大 ， 看来 简单 ， 造好很不 容易 ； 3 耐火 电缆附加值高 ， 有利可图 ， 市场竞争 很激烈 。 根据报导 ， 我 国某工程需要耐火电缆 ， 许 多厂家前往竞销 。但对七个厂家的样品进行 抽检 ， 结果竞有 6 个厂家不合格。虽然有诸 多具体的原因 ， 但无论如何 ， 事实已向电缆行 业敲响了警钟。 因此 ， 如何评价国产耐火电缆 的现状 ， 究竟存在哪些 问题并如何去解决 ， 在 此谈谈个人的看法。 所谓耐火 电缆 ， 就是在规定火焰燃烧条 件下能够保持一定时间正常运行的电缆 或 者 说在 燃 烧 条 件 下 能够 保 持 线 路 完 整性 C i r c u i t i n t e g r i t y 的 电缆 。根据 我 国标准 GB 1 2 6 6 6 ． 6 9 0 规定 ， 火焰 的温度分 为二 个 等 级 ， A 类 为 9 5 0 ℃～ l O O O ℃ ， B 类 为 7 5 0 ℃～8 ∞℃。供火时间为 9 0 mi n ， 同时在 试样上施加额定 电压 ， 以不击穿 即 3A熔丝 不熔断 为合格 。我国这个标准 的水平如何 让我们先对世界上主要国家有关耐火电缆的 试验条件作一 比较 如表 1 。从表 1中可以 看出 1 试验 时间从 1 5 mi n到 3 h不等 ； 2 试验温度从 6 5 0 ℃到 l O O O ℃不等 ； 3 额 定电压从 i 0 0V到 i 0 0 0V 不等； 4 加热有 喷灯和炉子两种方式 } 5 也有 附加机械冲 击和喷水的试验条件。 1 ．关 于试 验 时间 I E C 3 3 1 1 9 7 0规定的 3 h太长 ， 特别是 停 止供火后 1 2 h还要进行耐 电压试验 3 h ， 实在没有必要。因为在实际火灾中 ， 受 困 3 O rai n的人是几乎无生还的可能。在灭火 1 2 h 后， 还要求 电缆重新运行起来更是苛求 和不 切实际。因此 ， I EC在征求修改意见 时， 不少 国家要求缩短试验时间。我 国曾向 I E C提议 缩短为 6 0 min 。 在 I E C随后的诸多修改草案 中， 试验 时间已改为 9 O mi n ， 这 与我 国标 准 GB 1 2 6 6 6 ． 6 9 O的规定相同。 在 即将 出版的 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 表 1 世界 备胃耐火电埴斌验条件对 比 加热 国家 标准 时间 韫度 电压 其他条件 方式 国际电工 r E C 3 3 1 1 9 7 0 3 h 7 5 0 。 C以上 额定电压 喷灯 停火 1 2 h后再 加电压 委员会 中国 GBl 2 6 6 6 9 0 9 0min A{ 9 S O ～1 0 0 0 ℃ 额定电压 最高 阻6 ／ 1 k V 聩灯 B 7 5 0 8 0 0C 德 国 VDE O 4 7 2 8 1 4 1 9 9 l 3 h 8 0 0 士5 O C 通信屯缆 1 1 0 V 喷灯 Dl N5 7 4 7 2 8 1 4 0 6 ／ 1 k V 电力电埴； 4 0 0V 英 国 B s 6 3 8 4 1 9 8 3 3 h或 6 5 0 ℃， 7 5 0 ℃ 3 0 0 ／ 5 0 0V或 喷灯 也可附加 2 0mi n 0 或 9 5 0 工4 O ℃ 4 5 0 ／ 7 5 0 V 1 每 3 0 s机械冲击 1 攻 2 般烧期间碛水 美 国 I E E E 3 8 3 1 9 7 6 2ml n 7 5 0 ℃ 5 k V 电缆 { 2 ． 4 ／ 4 ． 1 6 k V MI L C 9 1 5 E一1 9 7 2 3 h 8 o 0 ～9 0 0 C 1 k V 电境 1 9 8 2第 2敬修改 d ≥ 1 ． 6 mr r ． 2 6 0 ／ 4 S 0 V d O ． 4 M0 1 9 7 8 8 4 0 ℃ 2 秣烧后耐压 { 1 ． 5 k v ， 1m I n． 诖 l禳大利亚 A S 1 5 3 0 --4 、 耳成、 渡兰、 西班牙、 丹麦、 瑞士等目标准基车同1 E C 3 8 1 ， 加拿大按安大略省规范 O H S L 一 8 9 1 5 M一7 7 ． 类纛l 瓯 E 3 8 5 t 慢指 9 S 0 “ C时的域譬时闻 。 、 导线直径 d 到 9 2 0 “C后的时间 ． I E C 3 3 1新版本 中， 还规定停止 供火后再施 加 1 5rai n的电压试验 。 2 ．关于试验强度 I E C 3 3 1 1 9 7 0规定为 7 5 0 。 C以上 。这 个温度大约相 当于失火后 2 0 mi n可能到l达 的温度 。 在即将新版的 I E C 3 3 1 标准中 ， 温度 规定为 7 5 0 。 C8 0 0 C， 并采甩 5 0 0 mi l l 的带 型喷灯供火。这个温度与我国现行标准的 B 类规定相同。 在 国际上 ， 也有要求把温度提高 到 9 5 0 3 以上的建议 ， 这个温度就是我 国标 准规定 的 A类 。 但 I E C 尚未列入新版的标准 中。 3 ．关 于鞭定电压 耐火电线电缆的服务对象是低 电压线路 和 电器设备 ， 因此， 其额定电压通常不会超过 1 0 0 0 V。电压越高 ， 制作难度越大， 成本也越 高。 我国耐火电缆 的实际水平是； 耐火电力电 缆可做到额定 电压 0 ． 6 ／ 1 k V， 耐火控制 电缆 为 4 5 O ／ 7 5 O V， 耐火电线为 3 O O ／ 5 O O V。 4 ． 关于 加热方 式 用炉子 加热 ， 可以较精确地控制温度， 特 别是要求按照火灾标准温度曲线升温时 如 日本 的 耐 火 电缆 ， 所 谓 能 经 受 8 4 0 “ C、 3 0 min ， 实际上是按火灾标推 温度曲线从室温 用 3 O rai n的时间升判 8 4 O 。 C， 并不 是在 8 4 0 。 C下加热 3 0 rai n 。 不过 ． 用喷灯火焰 直接燃烧 电缆更接近火灾的实厮 。 凰此 ， I E C新版标准 将仍采用喷灯火焰 。我 国现行标准也然 。 5 ．关于附加试验条件 英 国 B S标准对某些耐火电缆有附加机 械冲击和喷水的试验条件。 比利对、 荷兰、 法国 等标准只附加机械冲击。 这种附有附加条件 的 试验装置及试验方法与现行 I E C的耐火特性 试验装置和方法有很大的不同， 不可简单地混 为一谈。有关这方面的要求 ， I E C在新版标准 中只留待以后增补 。我国也暂不考虑。 ’3 ’ 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 寰 2 耐火特性试 验方法比较 标准代号 ⅢC船1 1 9 7 0 GB 1 2 6 6 6 ． 6 9 0 1 E C 3 3 1 即将出版 标准名称 电缆 的耐火特性 电线电螗耐火特性试验方法 在姑烧条 件下要求电螗保持拽路完整性试验 试验对象 电线电规 电线电缆 m 6 ／ 1 k V厦以下电力电螗， 通信电螗、 光缆 火掠 喷灯类 型 6 1 0m[I l 管强 6 1 0 ra m 昔形 5 0 0 r a m带 堑 火焰温度 7 5 0 C以上 A 类 9 5 O ～1 0 0 0 C 7 5 0 8 0 0 ℃ B类 7 5 0 ～8 O 0 ℃ 烘火时 间 3 h 9 0rai n 9rai n 电压 供火期 间 额定电压 额定电压 电力 电袭用额定电压 最低 1 0 0V ， 并接指示 灯 约 停止供火后 停火 1 2 h后再 0 ． 2 5 A 。通信 电规 不接灯泡 ， 加电压 1 1 O 土1 0V 施加额定电压 停止供 火后再施加电压 1 5 r a i n 性能要求 3 A熔 丝不断 3A熔 丝不断 见注 ① 电力电甓 2A熔丝不断， 灯炮不灭。 对4 芯厦以上电缆除中性线 N 厦保护导体 P E 外， 每一线芯对其他茁接地作1 rai n耐电压试验 ， 应不击穿 。通信电缆 2 A熔墼不断 。光缆 供火期间厦 停止供火后 1 5 r a i n内测得光纤总衰减增加 不超 过规 范值 如 3 d B 表 2为我国现行 标准 G B 1 2 6 6 6 ． 6 9 0 和 I E C 3 3 1 ； 1 9 7 0以 及 即将 出 版 的 I E C 3 3 1 新版本 的试验条件和性能要求的对 比 就 标准而 言， 可 以认为 ， 我 国国家标 准 GB 1 2 6 6 6 ， 6 9 0中的耐火 B类 ， 与 I E C 3 3 1 1 9 7 0 等 效， 达到目前多数 国家所达到的水 平 ， 而耐火 A类 ， 则高于 I EC 3 3 1 1 9 7 0 。根 据我 国目前的技术水平， 生产符合 国际标准 要求 的耐火 电线 电缆是做得到的。特别是截 面 较大 如 1 6 mm 及 以上 的电力电缆 ， 额 定 电压 可以达到 0 ． 6 ／ 1 k v。当然 ， 也不是所 有 厂家都能做得 到， 特 0 是小规格的电线 电 缆 。这里面主要存在三个问题 ， 即 选用材料 的问题 ， 加工工艺的问题和质量控制 包括 中 间质量控制 的问题 。 关 于选用材料 的问题 耐火电缆之不同于普通电缆， 最主要的 是它增加了一个耐火层 该耐火层通常设置 在导体与绝缘之间 。 不难设想 ， 电缆一旦被燃 烧 ， 构成电缆 的所有有机材料将被化为灰烬， 而欲保持“ 线路完整性” ， 靠l的就是这个“ 耐火 层” 。因此 ， 耐火层几乎都是用“ 耐火云母带 ” 来制作 。 1 ．关 于耐 火云 母 带 构成耐火云母带的材料是 云母 纸、 粘合 剂和玻璃丝布 。 其中 ， 云母纸是真正起着电绝 缘及耐火作用的材料， 由云母粉用水胀法工 艺抄制而成。天然云母是一种具有片状结构 的铝一 硅酸盐矿物质 。 在电气工业中使用的主 要有两种 金云母和白云母 。 它们具有相 同的 晶体结构， 如 图 1 ， 不同的仅在于化学组成 金 云母 为 KMg 。 A1 S i 。 O 。 OH 白云母 为 KA1 。 Al S i a O o OH ， 表 3所示为金 云母 和 白云母的特性 寰 3 云母的特 性 云母种类 金云母 白云母 密度 g ／ c m 2 ． 6 ～3 ． 2 2 ． 6 ～3 ． 1 硬度 奠氏 2 ． 5 ～皇8 2 ． 8 ～3 ． 2 熔点 。 c 1 2 0 O ～1 3 0 0 1 2 0 O ～1 3 0 0 煅绕温度 起始 ℃ 7 5 O ～9 0 0 5 5 O ～6 5 0 热导事 W／ Km 0 ． 3 ～0 ． 8 舟电常数 5 ～6 5 ～8 击穿 电压 k V／ mm l 0 0 ～1 7 0 1 5 0 ～2 3 0 电阻事 n c m 2 3 C 时 1 0 1 4 1 l 6 ～ 1 0 t 7 5 0 9 ℃ 时 1 0 1 0 a ～ 1 0t 0 舟质损耗 2 3 ℃ 1 0 叫 从表 3可见 ， 白云母在常温下的电性能 好于金云母 。 但在耐热性方面， 金云母好于白 云母 白云母在 6 0 0 C以上会释出其结晶水 ， 而金云母要到 8 0 0 。 C以上 。不过其层状结构 可以一直保持到熔点 1 2 0 0 1 3 0 0 。 c 从安 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 垒考虑 ， 用金云母来制作耐火云母带比较好。 卜一b o 9 ． 0 2 囤 1 自云母[ Km MS i O oH ； ] 的锗构 但是， 单独 的云母纸不 能用来制作 电缆 的耐火层 ， 因为它几乎没有强度 所以必须用 玻璃丝带来增强它。而欲使去母纸和玻璃丝 布成为一体就要使用粘合剂。 选用什么玻璃丝来织布呢当然应该选 用电性能好、 强度高而易于制成织物的材料。 国外通常采用用于电子工业的标准玻璃 E玻璃 来抽 丝织布。表 4为其组 成、 机械特 性 电性和热性的有关数据。 衰4 E玻聃的’ 张 相 、 指标 硬日 指标 瞎 度 m 0 2 ． 6 掌瘫繁披 K - 1 5 X1 0 一 盹拉强度 MP a 3 热导宰 m 冀 昕鞋忡长事 3 ． 3 比热窖 J ， K 8 0 E 模量 MP a 7 3 0 0 软化点 ℃ 8 4 0 电 常 驻 1 H z 6 ． 1 ～ 6 ． 7 加 热2 { f 3 D D ℃ 7 8 舟 质损耗{ I H z 0 3 0 1 0 - 4 强度癌留 l l 0 0 ℃ 5 D 电 毋宰m c m ] 1 0 4 f l 0 0 0 ℃ 率 l 5 4 0 c 3 O Mg 0． z D ～1 4 | B 2 0 3 6 ～9 I K N％ 0． 2 0 ／ 1 1 1 1 1 时为 士1 ． o 。 长度C m 2 5 0 ， 5 0 o ， 7 5 0 心轴尺寸 打 l r 【1 内孑 L 径 7 6 抗拉强度 玻 璃雷 量 2 3 g ／ r ． 最 小 8 0； 3 2 g ／ m N／ J 0 r a m 最小 1 4 0 接头数 长度 ≤ 3 0 0 m 允 许 l十 ， 带接 头卷 数 量不超过供贷量的 2 5 3 ．关于耐尖云母 带的耐尖特性 显然 ， 我们最关心舶 是 I E C标准中对 耐 火云母带 的耐火特性怎样说珐 “ 目前没有对这些带的耐火试验方法 。 不 过经验表明 这些带应能够用 于正确设计 的 符合 I E C 3 3 1 要求 的耐火电缆。 ” 也就是说， 不管你把 耐火带说得如何是 好 ， 只有做成耐火电缆后能通 碍过 耐火试验 I E C 3 3 1即 G B 1 2 6 6 6 ． 6 才行 在这方面， 茸内外的同行们微了许多工 作。图2 和图 3 是瑞士伊索拉公司用其生产 的耐火云母带双层 5 0 重迭绕包在 7 X0 ． 5 mm铜绞线 导钱 上制成绝缘线 芯， 然后 再绞 舍， 在二导线之 间测得韵她缘电阻．和击穿 电 压随温度的升薄而降低的f 葭 况。 从 图 2和 图 3可见 ， 天然云母带 的电性 能随着温度的升高而急剧降低 。金云母 带在 高温下的绝缘性船 比白云母带要好些。掌握 这些 数据 ， 就可 以选用所需 的材料来制作耐 火 电线 电缆了。不过 ， 要通过 我 国标准 GB 1 2 6 6 6 ． 6中规 定 的耐 火 A 类 ， 即温 度达 到 9 5 o ～1 0 0 0 。 C， 就是采用金云母带 ， 你认为就 有把握 了吗从图 2 、 图 3看来 ， 把握并不大 。 可喜 的是 ， 我 国已研制成功人工合成的 氟金云母带 ， 即合成 云母带 。合成 云母 带 的 化 学 成 分 为 KMg Al s i a 0 o ， 不 含结 晶 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 L { 、 、 l ＼ ． 置崖 ℃ 图 2 耐火 云母带的绝缘 电阻与 温度 的关 系 ● 金云母 ， m 1 1 m mt 1 6 0 g ／ m ● 金云母 ， 0 ． 1 0 mmt 1 3 1 g ／ m ▲ 白云母 ， 0 ． 1 2 mm ． 1 3 0 g ／ m ＼ - 、 ‘、t 、 ． ’ 、、 。～ 、 L 0 0 口 l ∞ 啪8 0 0 1 0 O 0 温度 ℃ 图 3 耐火云母带的击穿电压随温度 的变化情况 ● 金云母． 0 ． 1 1 m m， 1 6 0 g 。 ● 金云母 ， 0 1 0 mmt 1 3 1 g ／ m ▲ 白云母 ， 0 ． 1 2 mm， 1 3 0 z ／ m 水， 熔点达 1 3 7 5 C。因此 ， 用作耐火 电线电缆 的耐火屡， 安全裕度较大 。 表 6 是上海电缆研 究 所按照 Q／ S J o 5 9 1技术条件规定的试验 方法测得的台成云母带和金云母带在高温下 9 0mi n后 的性 能 。 从表6 可见 ， 台成云母 带的耐高 温性 能 裹 6 耐 火云母带在膏蔼下 的寰 理情 况 9 0 mt u后 ℃ 9 眦 l 蚰O 盒云 母带 1 ． 3 ～1 ． B M n 3 ～ n 6 № 8 岫 ’ L 5 岫 也3 一 6 M0 云 母带 1 k V 、 5 m m． 不击 穿 ． i主 拜 完 好， 但 无 葬 性 基丰完好． 但 变 糖 比金云母 带好。目前国内售价是每吨 1 9 ～2 1 万元。由于合成云母带有较好的电性能 ， 有人 试 过用一层绕包就可通过耐火 B类的试验 ， 如是 ， 用它反而是经济的。而欲通过耐火 A 类 ， 也许非得用它不可。 此外， 如果能用薄膜代 替玻璃丝布作为增强层． 那么成本会有大幅度 降低， 但能否造出台格的耐火电缆来， 国内尚 无人试过 在这些方面， 还应进一步深人研究。 关于加 工工艺 的问题 有 了好 的耐火云母 带， 如果加工 工艺不 行 ， 也不能造 出台格的耐火电缆来 。 特别是小 规格的耐火电线或耐火控制电缆 。这是 困扰 厂家的一大难题 1 ．美于工艺结构设计 首先是工艺结构设计 ， 是纵包还是绕包 怎个绕包法包几层重选绕包还是间隙绕 包 等等 。 根据经验， 耐火层都用绕包方法制作． ， 并 且采用重迭绕包。 至于包几层 ， 这要通过试验 才能确定 。 但要注意， 实际层数与绕包层数和 重迭率有关 ， 如表 7 。 寰 7 绕 包量 t、 t选 事和 实掠量 t 绕包层敷 重造事 宴际层戴 巍赳屡敷 重连宰 娄际甚最 1 5 0 。 2 2 。 ～ 2 5 3 r 2 5 0 4 1 2 O l 4 1 3 3 1 ． 6 6 2 2 O 2 ．8 2 3 3 3 ． 3 2 I l O 1 2 1 2 5 1 ． 5 2 0 2． 4 从表 7可见 ， 包一层重选率为 5 0 。实 a 置 喇■鼙薯 ● 9 8 7 6 5 4 8 2 1 A l v 廿*啦 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 际可得到 2层的厚度 。有人要问 ， 用 2 5 重 迭率行不行呢 从表 7可见 ， 这种包法得到的 是 1 ． 5层 厚 度 ， 即 有 5 O 为 二 层 厚 度 ， 而 5 0 只有一层厚 度 。问题 可能就 出在 这里 只有一层厚度 的地方可能被击穿 知道所需 的实际层数 ， 从表 7就可确定 所需的绕包层数和重迭率。然后根据导线直 径， 用下式可计算出带的宽度 1 b 三 s i n a 1 一 式 中 d 导线直径 mm 耐火云母带厚度 ram 重迭率 ％ 绕包角 。 6 耐火 云母带宽度 ram 关于绕包角 ， 其大小有一定的范围。 从 提高生产效率出发， 希望绕包角越大越好， 但 。角过大 ， 带 的张力小 ， 包得不紧 ， 不 仅影 响 绝缘性能， 而且影 响下道工序的挤塑 根据经 验 ， 绕 包角瘟 为 t 以使带的摩擦 力最小 。 在工艺设计时 ， 绕包角 应控 翩在 4 o 。 ～5 o 。 之 间 。 例如 在 I ． 5 mm 的圆铜导线上， 用厚 度为 0 ． 1 mm 的耐火云母 带制作耐火层 ， 耐 火层厚度要求为≥0 ． 2 mm， 请确定所需耐火 云母带的宽度 从表 7可知 ， 欲达到 0 ． 2mm耐火层厚 度 的要 求， 只要用 一根 0 ． 1 mm 厚 的 带作 5 0 重迭率 的绕包即可， 现取绕包角为 4 ． 则 得 1 b 巧 1 ． 3 8 0 - 1 丁 _ 二 i n 4 5 。 6 ． 5 7 ram 式中数值m 3 ＆ 是 1 一 mi l l 。 圆铜导线 的 直锤． 计算结果酎畎云母带的宽度为 6 ． 5 7 mm。 可以实际选用 8 mm 宽度的市售带子 如 果选用 8 mm 宽度的带子． 按照上述的绕包工 艺参数 ， 则可得到 5 9 的重迭率 ， 这是安全的。 能不能选用 7 mm 宽的带子呢 不行 。 理 由有二 参 见表 5 一是 没有这 个规格的带 子； 另是如果特别定 制． 也 因允许有 0 ． 5 I n lT J 的负公差 而可能实 际带宽 只有 6 ． 5 mm， 这 不符计算结果的要求 。 为便于参考应用 ， 把小规格导线根据耐火 云母带不同厚度所需带宽的计算值和实用值 ， 以及由此引起的重迭率变化 ， 列于表 8中。 裹 8 耐尖云母带 的宴 用宽度 导线截面 导线直径 云母带宽度 b m m 宴际重选事j 计算值 实用 带厚 f m 1 mm 2 mm 0 ．1 0 a ． 】 2 ① ．1 值 1 0 1 1 3 5 ． 4 6 5 ． 5 5 5 ．6 4 6 55 5 4 1 _ 5 1 ．3 8 6 ． 57 6 ． 6 6 6 ． 7 5 8 5 9 5 8 2 5 1 ．7 8 8 ．3 5 8 ．4 4 8 ． 5 2 l O 5 8 5 8 4 ． 0 2 ． 2 6 1 0 ． 4 8 1 0． 5 7 1 O 6 6 l 2 5 6 5 6 6 ． 0 2 ．7 6 1 2 ． 7 O l Z ． 7 9 l 2 培 8 l S 58 S 7 l O ．0 3 57 l 6 ． 2 9 1 6 ． 3 8 1 6 4 7 2 0 5 9 5 9 】 6 0 4 51 2 0 ． 4 7 2 5 6 2 仉 6 5 2S 59 5 9 注 宽度计算值采用 的工艺参数 为绕 包角 n 一4 5 。 ， 重迭 盅 k 5 0 ① 指云母带的厚度 t mm 欲知所需耐火云母带的数量 ， 可按 如下 二个公式计算 按定量计算 W 一 } 兰 i 1 0 k g ／ k m 1 按密度计算 W T k g ／ k m 2 式 中 铜导线直径 tur n f 耐火云母带厚度 ram G 二 _ 耐火云母带定量 g ／ m P ～耐火云母带密度 g ／ e ra。 绕包重选率 耐火 云母带定量在标准 中或厂方供货说 明书 样本 中可以得到 。如 0 ． 1 mm 厚单 面 增强耐火 云母带定量一般为 1 4 0 g ／ m 通过 p G／ t 计算可知其密度为 1 ． 4 g ／ c m 。 则按 上倒用 8 mlT l 宽带作 4 5 。 绕包 ， 所需 数量可按 式 1 和式 2 求得 W 1 3 8 0 D 『 1 0 一 1 ． 5 9 k g ／ k m 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 或 W x 1 ． 3 8 0 ． 1 0 ． 1 F 丽 l - 5 9 k g ／ k m 以上例子是包一层的情况 。如果需要包 两层 ， 重迭率也要求 5 O ， 那么， 由于导线包 了第一层带子之后 ， 直径增大 ， 第二层带子的 宽度 就要比第一层 b宽些。即 b 1 3 8 0 ． 4 0 、 1 s i n 4 5 。8 ． 3 5 ram 式中数值 0 ． 4是包第一层带子使 直径增 大 的尺 寸 实 际增 厚 2 ． 1 8层 0 ． 1 mm一 0 ． 2 2 mm 。 计算结果 b 为 8 ． 3 5 mm， 应取 l O mm 的宽度 。 在我 国， 在制作小规格耐火电线 电缆时， 厂家 常选用 1 0 mm 宽 的带子 ， 正 是恰 到好 处 。但若导体截面增大或者绕包角增大就有 问题 。因此 ， 在制作耐火电线 电缆之前， 进行 工艺结构设计很重要 2 ． 关 于绕 包机 目前我 国用 于制作耐火层 的绕包机 ， 多 数厂家是利用厂里原有设备如纸 包机 、 成缆 机上的包带头等 ， 以卧式居多 。 用于制作大规 格的耐 火电力电缆 ， 因为所需耐火云母带 较 宽、 绕包时导线不会产生摆动 ， 可以比较有效 地控 制绕包角在规定范 国内， 所 以合格率 比 较高 。但若用来制作小规格产品 ， 效率很低 ， 质量也难保证。 为此 ， 有些厂家 自行设计制造 了用于制 作小规格产品的绕包机 ， 有卧式 的， 也有立式 的。其 中， 上海 电缆研究所设 计的 NHB 9 5 2 型耐火电线电缆绝缘绕包机， 具有如下特点； 一 机二用 该机 采用双收 、 放线 和双 头绕包装置 ， 可 以同时制造两根耐火电线 的 耐火 层 和增 强 层。导 线 截 面 为 1 mm ～ 6 mm 1 mm。 ～6 mm 用户特别指定也可为 1 mm ～6 mm 1 O mm ～ 1 6 mm 。 一 台机 器拥有两台绕包机 。 同心绕包该机采用立式 同心绕包头 共 6只。 在一根导线 同时可以绕 3层 如 2 层 云母带 、 l层增强带 。 无级调速 。 适用云母带 宽 7 mm～2 O mm， 最 高转速为 6 2 5 r ／ rai n ， 增 强带宽 1 0 mm～3 0 mm， 最 高转速为 3 7 7 r ／ rai n 。该机结构紧凑 ， 储带盘允许每根绕包长 度 1 k m， 占地面积小， 且在高速运转 中能使 绕包角稳定 ， 以保证绕包 的质量 质控严密 该机配备有特制工频火花 机及 已申请专利 的杯形电极 ， 对 耐火层进行 在线中问质量控制 ， 从而简化了生产工序 ， 提 高 了生产效率。 NHB 9 5 2型 耐火电线电缆绝缘绕包 机 比较好地解决了小规格耐火电线 电缆的制造 i 可 题 ， 因而受 到有关厂家的欢迎 。 但是 在生产 效率 、 人机控制和传动机构等方面， 与 国外产 品相比， 差距还很明显。为提供借鉴 ， 现把英 国 罗 塔 里 ROT ARY 工 程 公 司 生 产 的 VL M5 Es型导线 和电缆立 式绕包机 的特 点简介如下 适用范围 用于导线或电缆 直径0 ． 5 mm ～ 1 4m m 用 于实芯 矩形导体 摄 大截 面 刭 l 0 mm 5mm 绕包 头； 有 2 个 同心式绕包头 ， 对 目前国 内使 用 的 带 型 盘 装 云 母 带， 应 选用 R VA 1 0 0 2型绕包头 适用带宽 4 ～2 0mm， 托盘内 径 7 5 mm， 最大直径 4 0 0]T i m， 最高转速 2 2 5 0 r ／ rai n 。每个绕包头单独 由标准 1 7 Nm 力矩 的交流无电刷伺服电动机驱动 。 牵 引 牵引轮 的周 长 达 2 0 0 0 mm， 单独 由 7 ． 5 N m力矩的交流无 电刷伺服电动机 驱动 ， 并可倒转驱动 。 控制面板 三维 c NC可编程序控制 。所 有仪表和带有主键盘的控制器都容纳在控制 面板 中。 断带由惯性断开装置检出， 每个绕包 头上用红外光束检测下面托盘的带子是否用 完。 带 的张力可以在外面控制调节， 且在绕包 头运转时也可改变张力。通过键盘设置可 以 调节加速 和减速 的斜率， 并保持加速或减速 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 期间恒定的节距 。 放线长度、 线速度和批量长 度由数字显示 放线架 用人工操 纵的液压悬 臂把线盘 固定在轴上 。由刹车带和弹簧提供反张力作 用在安装有滑轮的轴上 。 V 1 2 0 0 F型适用线 盘直径到 1 2 0 0 mm， 线盘总宽度为 5 0 0 mm。 收线架 收线架的结构和放线架一样 ， 但 增加一个 u形光杆排线器， 并有单独的可调 速驱动装置 调速是 由单独的感应耦台交流 马达来进行 的。力矩调节则用分压器手动来 实现 V1 2 0 0 R型适用线盘直径到 1 2 0 0 mm， 宽 5 0 0 mm， 最大重量 1 3 0 0 k g 线盘和铜 。 主 机 尺 寸 1 0 0 0 mm 1 3 1 0 mm 2 9 0 0 mm， 净重 8 2 0 k g 据说 V L MS E--S型绕包机价格是 5 0多 万元 一台 ， 国产 NHB 9 5 2型绕 包机是 1 5万 元一台 从生产率来看 ， 英 国机 2 2 5 0 r ／ rai n 约等 于 2台 国 产机 6 2 52 2 2 5 0 0 r ／ rai n 。问题是 2 2 5 0 r ／ rai n的转速 ， 对宽度 1 0 mm 以下的云母 带的强度要求 就比较 高， 如 果断带 ， 就得降速运行 。但无论如何， 英 国机 的先进性是很明显的， 建议国内抓紧研翻 ， 有 条件 的单位也可适量引进。 关 于质量控制 问题 耐火电线 电缆 的要求很高 ， 制作难度大， 影响质量的因素和环节许多， 因此， 加强质量 控制就显得特别重要。对电缆 制造厂来说 ， 主要有原材料的质量控制 、 生产过程的中间 质量控制和制成品的质量控制三个方面。 1 ．关于原材料 的质量控制 主要是耐火云母带。因为耐火云母带的 制作工艺简单 ， 利润较高， 因此从事耐火云母 带加工的厂家越来越多 其中有些厂家连最 起码的检测手段都没有 有 的选便宜的云母 纸 、 胶粘剂 、 玻璃丝带来加工 ， 以低价竞销甚 至同价销售。为此， 电缆厂在选购原材料时， 首先应该考核和选好供应原材料的厂家 。建 议定期或突击抽检云母带的质 量， 除 力学性 能外 ， 主要是检测其高温下的绝缘特性 。 作 为原材料供应厂， 也必须建立起云母 带高温下绝缘性能的测试手段 ， 在云母纸、 胶 粘剂、 玻璃丝布采购后 ， 应先小样通过高温下 绝缘性能试验， 方能投产 。 对于批量产品在出 厂时， 也应抽检。并做好每次的试验记录 ， 供 电缆厂考核 此外， 云母带在生产过程 中的连接方法 也很值得研究 。 在国外 ， 要求供应规定长度的 无接头带卷是要加价的。 在实际上 ， 接头在所 难免 。但那种把云母带对接再复贴塑料胶纸 的连接是错误的， 因为对接处的缝隙没有云 母绝缘 。对此应作认真检查 。云母带接头应 采用搭接 云母带有规定 的贮存期， 过期发硬 ， 绕包 不服贴 的就不能使用。 2 ．关于生产过程的中间质量控制 把 耐火 云母带包到导线 或者包 在线 芯 上 ， 首先必须检查是 否达到工艺结构设计 的 要求 用带的厚度 、 宽度 ， 层数和重迭率 。 在生 产过程中 ， 应关注绕包角是否发生变化 是否 断带、 缺带或漏包国产 NHB 9 5 2型绕包机 带有火花机作 中间检测 ， 可以帮助发现这 方 面 的 问题 。 ‘ 耐火 云母带很“ 娇嫩” ， 在包耐火层 的过 程中或包好的半制品， 任何刮、 碰、 挤、 擦都有 可能把耐火层损坏 ， 因此必须非常小心 。 在挤 包绝缘层 时， 要检查放线机构 、 导轮和挤出机 模套会否把耐火层损坏 在生产过程 中， 操作工人 的责任心非常 重要， 同时也应有必要的质量监督 。 3 ．关于制成品的质■控制 耐火电线电缆制成品的耐火质量指标只 有一个 ， 那就是必须 通过 GB 1 2 6 6 6 ． 6或 I E C 3 3 1的试验 。 许多厂家在研制时， 都通过了这 种试验， 也通过 了鉴定 但是 ， 抽检时又出现 不合格的情况。 这充分说明， 目前我 国某些耐 火电线电缆产品的质量还不稳定。 如上所述， 影响因素许多。 在这种情况下 ， 不能把耐火试 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 地铁用低 电容纵差保 上海机电工业技监所曹子平 护控制电缆的开发 上 海 南 洋 电 境 厂李 健 德州 J 摘要本文介绍了 KYVP 2 2 ，4 2 1 ／ 1 ． 1 3地铁用低 电容纵差保护控制 电缆 ， 经结构参 数的计算和加工工艺上的改进， 使产品性能达到德国西门子， ＼ 司同类产品的要求。 主 题 词 兰 至 兰堡 芏 丝 设 计兰 工 艺 电 ； J 中 巷 I 、 拼嘭 引 言 萎 试 验 低电容纵差保护控制电缆是上