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高压交联电缆金属套制造设备

点击数:17692015-08-07 00:00:00 来源: 桂潮电缆| 广西电线| 广西电缆| 广西线缆| 广西电力电缆| 南宁电线电缆

目前来看,高压交联电缆金属套制造设备,主要有连续挤压机、连续氩弧焊接轧纹机以及综合护层纵包机三大类。
   1. 铝套连续挤压机
   平滑和波纹铝套是用压力为2000-3000吨的连续压铝机把半熔融状态下的铝连续挤包在电缆绝缘线芯上的,挤压温度大约为600℃。这样高的温度有可能烫伤绝缘层而缩短电缆寿命。在挤压铝套时,为防止烫伤绝缘,需要用铜丝编织巾布在铝套和绝缘间进行热隔离。另外,若模具控制不当,会造成铝套厚度不均匀,容易产生微孔和砂眼等缺陷。目前流行的有代表性的连续挤压机有两种,一种是德国德马格(Demag)的传统式压铝机,另一种是英国BWE新研发的康仿(Conform)550型挤铝机。
   德国德马格公司:世界上制造压铅/铝机最早的公司,产品享誉全球。德马格压铝机采用液压动力和感应加热,压机功率3000吨,工作油压400巴,铝套挤出量790kg/h,挤压金属套外径35-165mm [9]。该设备结构复杂,技术复杂,体积庞大,价格昂贵(图1)。

 

(a) 压铝机 (b) 轧纹机

图1. 德国德马格立式连续铝套压铝机和轧纹机

   英国BWE公司:自1967年就开始制造铜、铝型材挤压康仿(Conform)设备。后来,在连续挤压领域内有创新性的发展,Sheathex型挤铝机获得专利权。Sheathex可用于在中、高压、大截面电缆上包覆无缝铝套,再另行轧纹。这一新型挤铝机在中国至少已有3台在使用。挤出铝套外径为165mm。该设备结构简单,体积小,价格适中(图2)。

 

(a) 设备示意图 (b) 设备外观

图2. 英国BWE连续挤压机

   由图2可以看出,BWE公司的连续挤铝机结构比较简单,操作简便,节省电能和空间,铝套挤出效果与传统立式挤压相当,是一种简单实用的新型铝套挤出设备。
   BWE-SECRI公司:英国BWE已与上海电缆研究所合资创办了上海比达意线材设备有限公司(BWE-SECRI),专门推广此项基于康仿(Conform)挤铝工艺的新设备、新技术[11],已克服了铝管厚度均匀性和铝管传热问题,并已在国内销售了几台,用户反映试用情况较好(图3)。在大型立式压铝机价格昂贵而有些用户对焊接型铝套不太放心的情况下,只要电缆厂拥有适量的资金,可能会选用这种设备。预计这种价格适中的新型挤铝机将会得到推广,不过其价格还是难以与氩弧焊接设备竞争。

 

图3. BWE-SECRI连续挤铝机组

  安徽合肥神马科技股份有限公司:新开发并已推向市场的连续挤铝机与BWE的设备相似但不完全相同,挤出铝套外径为165mm,挤出速度0.6-10 m/min(图4)。

图4. 神马科技公司推出的连续挤铝机

  2. 连续氩弧焊接轧纹机
  铝套连续氩弧焊接机是国外20世纪70年代开始使用的,至今已克服了焊接温度控制、测量以及焊缝质量检测等技术问题并大量推广。其主要优点是简单实用、价格低,适合于一般中小型企业使用。欧美国家的电缆企业正在抛弃传统的金属套整体无缝挤压设备,而转向采用连续氩弧焊接机组。国内有相当一部分高压和超高压交联电缆制造厂在使用这种设备,目前主要由四川成都联士电工有限公司和山东新泰合利机电装备有限公司提供。

  四川成都联士电工有限公司(图5)
  焊管外径:?45 ~ 150mm 
  焊管带厚:铝带1.0 ~ 3.0mm;铜带0.5 ~ 1.2mm;不锈钢带 0.5 ~ 1.2mm 
  牵引速度:0 ~ 8m/min;轧纹节距:10 ~ 16mm; 
  轧纹深度:2 ~ 8mm; 轧纹形式:环纹、螺旋纹

图5. 成都联士电工有限公司的氩弧焊接机组

  山东新泰合利机电装备有限公司(图6)
  焊管外径:?60~ ?200mm 
  焊管带厚:铝带 0.8 ~ 4.0mm、铜带 0.8~ 4.0mm 
  焊接牵引速度:0 ~ 12m/min 
  轧纹节距:10 ~ 60mm; 
  轧纹深度:2 ~ 8mm
  轧纹形式:环纹、螺旋纹

 

 

图6. 山东新泰合利机电装备有限公司的氩弧焊接机组

  3. 综合护层纵包机组
  铝/铜塑综合护层纵包机组是美国20世纪60年代开始使用的设备,当时主要用于制造通信电缆的综合护层,后来法国把这项技术用户高压和超高压电力电缆上,并获得法国电力公司(EDF)的认可。该设备一直沿用早期的技术,至今并无新的创新,只是在温度控制和叠缝装置上有所改进。例如,有的将复合带的搭接距离增大,有的将复合带搭接部分折叠1-2次等,其目的都是为了确保搭接处密封性,防止搭接处开裂进水。

  金属套设备选型考虑因素:
  选择什么样的金属套设备,应从所要制造的金属套的性能和经济性考虑,主要有以下六个方面:
  1)挡潮性能:金属套必须无破洞、砂眼、夹杂和裂缝等缺陷,确保具有良好的防水、挡潮、密封性能。 
  2)屏蔽性能:金属套必须能够满足系统电气性能要求,具有结构上的电气连续性,确保能够传导额定短路电流。
  3)机械保护:金属套必须坚固、抗震,能抵抗内部热膨胀和外部机械应力。
  4)长期稳定性:金属套必须具有长期运行稳定性,确保电缆正常使用寿命。
  5)经济性:除了以上电气-机械性能以外,还应考虑设备的经济性,选择合理的性价比。目前,传统连续立式压铝机、康仿连续挤铝机和纵包焊接机这三种设备都在被使用。不论设备制造厂还是使用设备的电缆制造厂,对自己设备优缺点各执一词。从经济上考虑时,则会发现不同设备的投资成本相差甚大。下表列出了几种金属套设备的大约价格及其比例。
几种金属套设备的大约价格及其比例。

设备种类

大约价格(万元RMB

价格比例 %

Demag传统立式连续挤铝机+轧纹机

10000

100

BWE Conform连续挤铝机+轧纹机

2000

20

Uniwema纵包焊接机+轧纹机

3000

30

国产纵包焊接机+轧纹机

300

3

  由此可见,选择金属套设备时,从经济的角度来看,应选用性价比合理的BWE连续挤铝机,或者尤尼威马(Uniwema)纵包焊接机,或者国产的纵包焊接机。在国内已经有BWE-SECRI和神马科技都在制造康仿型连续挤铝机,成都联士和新泰合利都在制造纵包焊接机,并且都有良好的运转记录,应该是首选的金属套设备。
  6)电缆用户的意见:电缆用户对金属套的意见,往往是电缆厂选择金属套设备类型的重要因素。长期以来,电力部门总是认为电缆金属套"无缝总比有缝好",抵制使用焊接型金属套,曾一度使纵包焊接设备受到冷落。于是,有些电缆厂不惜重金进口二手传统连续压铝机。这些二手设备有的性能尚可,有的几乎是一堆废铁。近几年来,由于很多电缆厂在使用纵包焊接设备,并且制造的金属套并没有发生什么问题,电力部门的观点也有所转变。

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