电线电缆行业五十多年来,在规模、品种、设备、工艺、材料、科研和理论各方面都有了长足的进步,在机械工业中起着举足轻重的地位,但和世界先进企业比起来还有不少差距,特别表现在设备和工艺装备的技术进步等方面,现就有关交联(XLPE)电缆生产过程中的一些设备和工艺装备谈一谈发展及现状。
1、交联机组的技术进步交联聚乙烯绝缘电线电缆生产的主导设备是交联机组,目前引进的交联机组和国产机组约各占一半。现在,国产交联机组在技术上几乎可以与进口设备相比美,历史上的交联设备大规模的引进,迅速地缩短了我国(XLPE)生产技术上的差距。从1970年沈阳自制第一台1+1湿法交联机组开始,几年内就有十多条湿法机组投入生产。八十年代从国外买进了二手机组,有的厂引进了美国机组,出现了1+2的干法交联,此时使用的电缆料大部分是进口。九十年代初通过技术整顿,使生产厂才意识到先进设备,材料处理和生产环节的清洁等的重要性,于是大量地引进了三层共挤、干法交联、外径或分层显示、PLC程序控制等。工作地和材料间也实现了净化处理。这些技术的改进、表现在产品的质量提高了,减少了绝缘中的杂质和微孔,半导电层界面光滑,外径均一,偏芯度减少了,提高了电缆的局部放电水平。在交联机组改进的同时一些先进的控制系统也在不断地提高,像德国SIKORA公司93年提供的外径指示仪为WODERX303,只能指示外径等参数,到94年已提高为X-8000,可以分层指示外径、厚度等偏芯参数,并提供了CSS2纯净度扫描监控,在线杂质检测系统,多数交联机上配备了线芯预热装置,交联管进口处配置了防偏芯的处理装置EHT或线芯转动装置TWINROT,绝缘应力松弛装置RELEXATION等,中高压电缆采用超净或特超净料,半导体也采用了超光滑料,材料间和操作间也都进行了净化处理,这些都标志着交联机组进入了更高一代的技术水平。使用这些新设备不但提高了质量,也节省了材料,降低了产品成本,自从采用了X-8000和线芯转动装置后,调整好偏心,基本上可以保持设定的厚度和偏心度,偏心度在4%以下,肉眼观察不出偏心现象。有一批35kV240mm2交联电缆在安装时发现电缆附件内径太大,经过逐盘检查电缆绝缘厚度和外径完全符合标准规定,这是由于电缆附件按老习惯,采用加厚绝缘厚度来配置的,造成配套不适用。
由于采用X-8000可以直观地看到整批电缆的外径变化,不用担心绝缘厚度小于最薄点的规定,更不需加大厚度来保证绝缘尺寸,材料可以大量地节省下来,就比例来看不计算半导体用量,仅绝缘料即可节省4-6%,从长远来看采用先进的技术是合算的。九十年代初期,欧洲一些电缆厂的交联机组在改造,改造的主要内容就是加长交联管,有的厂厂房长度不够,冷却管就冲出了厂房外裸在露天,下牵引处加一简易小房,交联好的线芯再引入主厂房收线,这种改造主题很明显----就是提高交联的速度,比较典型的是德国KAISER电缆厂,中压交联机管道总长是220m。这种加长交联管的设备在九十年代末期在国内引进的设备中也有多台,像远东、马桥、常州和吴江等厂,交联机长度在174-200m之间。交联管加长后其效果如何,日本在80年代就有文章介绍。当交联管由120m加长到182.8m后(悬垂长度为78.2m)以35kV500mm2为例,线速达到5.64m/min提高近50%。德国TROESTER也作过计算,老设备加热管38m,冷却管67m(全长105m),新设备加热管为66m,冷却管99m(全长165m),线芯都进行了预热120℃,对300mm235kV铜芯速度可由3.2m/min提高到4.9m/min,提高了1.53倍,对300mm210kV铜芯,可由6.9m/min提高到12m/min,提高1.74倍,加热管加长了28m,为1.74倍,对中低压电缆来说,线速与加长管子的倍数成正比。对加热管加长可以提高速度都可以理解,改造起来也比较简单。对于交联机组和德国SIKORA的测偏系统,在今年的线缆会议上有了一些最新的了解,除了楼主所说的那些外还有一下几个:1)、距业内人士说德国SIKORA的测偏系统对内屏的厚度和偏心度实际上没有实施测量,只对绝缘层和外屏进行测量,内屏的数据是通过计算得出来的;2)、快速交联线:麦拉菲尔研制的快速交联线的理论速度能达到120m/min,其一个最大的特点就是生产线长;3)、麦拉菲尔的CTC系统:该系统是连续还规格而不需要停车的系统,在会上演示了240~95mm2的更换。该系统的使用对提高生产效率和降低产品废品率是很有效的。假设连续开车2个礼拜,每2天更换一次规格,其生产效率可以提高5%,废品率可以降低73%;4)、交联料:抗水树的交联聚乙(TR-XLPE)烯在以后的电缆行业是一个大的趋势,在1993年北美地区使用的全是普通的XLPE,而在2000年北美已经全部使用TR-XLPE。现在在国内部分电力公司招标文件中,已经要求使用TR-XLPE。