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如何预防电缆铜导体氧化
返回列表 来源: 发布日期: 2020.08.08

铜属于过渡金属,易被空气中的氧气在酸性条件下氧化成黑色的CuO。当铜导体表面有水膜或水珠时,由于大气中含有大量尘埃,如烟雾、煤炭、汽车尾气、氯化物及其他酸、碱、盐颗粒粉尘等,这些有害物质溶解于水膜或水珠中,即可形成电解液,从而加剧铜导体的氧化变色。轻则影响产品外观品质和产品质量,重则影响铜导体的使用,造成生产成本的浪费。所以,铜导体一定要妥善保管,防氧化变色。

电缆用金属铜从原理上讲主要有物理方法阻隔铜与潮湿空气接触、阴极保护氧化还原法阻止铜导体氧化、化学方法在铜导体表面生成钝化膜阻止氧化,抑或在导体表面喷涂特殊液体予以保护。

1、铜杆进厂前运输、检验及储存

我国大多数电缆企业用铜基本外购,而多数企业往往忽视了铜杆进厂前运输过程的控制,铜杆进厂检验基本依照GB/T 3048.2或电缆企业企标,有严格的程序。铜杆的储存一般电缆企业均放在仓库里,一般企业有较为严格的储存管理办法,在铜杆储存时,尤其是夏季雨天,一定要用塑料布或塑料薄膜覆盖铜杆,用简单的物理阻隔法阻止铜杆与潮湿空气的接触制,而这一点往往受到电缆企业的忽视。在车间领用铜杆时一定要逐个铜杆卷进行肉眼检查是否有发黑现象,从生产源头加以控制。

2、铜杆拉丝工序的控制

本阶段以电力电缆常用的8mm铜杆为例,如今拉丝时一般使用连续退火的铜大拉,需经过放线、拉丝与退火、冷却、烘干、收线等过程,选取对应规格的模具,切不可过小,如过小会强制使金属铜的晶格变异,加剧金属温度的急剧上升。

在开机前检查乳化液的浓度,确保浓度合格,在放线过程中,应保持放线张力稳定、均匀,不可过度颤动(颤动不可避免),拉丝过程中操作者应密切关注退火温度的变化,拉丝后导体硬化,延伸率变小,导体直流电阻率上升,拉丝候成圈时铜导体表面不应有残余乳化液,此处需要作业人员肉眼识别,在拉丝下盘后用透明塑料薄膜密封,存放于干燥环境之中,待流转,但多数电缆企业因为嫌铜丝包薄膜麻烦而省略包薄膜工序。刚拉丝成圈的导体表面温度高于室温,如遇雨季会潜在氧化的风险。

3、铜丝绞合(束绞)与化学交联挤出工序

以铜丝绞合为例,在导体绞合过程中,各单丝以规则绞合或不规则绞合等方式绞合,经过各道压模后金属铜晶格改变结构,在强外力作用下,过模后铜导体温度较过模前有较大提高,尤其是紧压导体、扇形导体等,且框绞机目前无在线退火或降温装置,因此铜导体外层易氧化,在绞合前,选择合适的绞合模具、紧压轮、排线器,调整收线与放线张力,设备调整完毕后,作业人员肉眼观察上盘铜丝与放线架中心铜丝的表面光洁度,确保无黑点,再启动机器。

一般电缆企业会在绞合工序(框绞机、笼绞机)中施加抗氧剂,抗氧剂的配方是0.3%左右的苯并三氮唑酒精溶液,方法是将抗氧剂融入工业酒精之中,用输液软管滴入铜丝中,滴入标准以刚好浸润铜丝为准,避免过少局部潜在氧化或过多浪费的现象发生,在所有防氧化工作准备稳妥后,再开机运转。

收线处应保证收线盘干燥,收线盘装满后,用透明塑料薄膜密封,与铜丝拉制同理,很多电缆企业也省略了此步骤,若此步骤造成铜导体氧化,对低压电缆影响尚低,对超高压电缆而言,影响则不堪设想。铜导体在经过拉丝、绞合、储存后,金属铜晶格形态已基本稳定。化学交联即在交联剂、抗氧剂、耦合剂等条件下,将XLPE均匀的挤包在铜导体上。在将装满铜导体的放线盘启动前,调整收放线张力,保证设备运行平稳。

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