冷藏集装箱专用特种电缆的研发与生产
2013-9-20 11:00 电线电缆工业网 查看: 247168
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| 冷藏集装箱承载了保证全球海洋、速冻及需低温冷藏运输的产品质量的职责，冷藏集装箱具有良好的隔热、气密、持续低温性能，一般使用温度是-30℃到+30℃，结构尺寸均有国家标准与国际标准要求。电线电缆是冷藏集装箱必不可少的配套产品之一，根据冷藏集装箱的使用特性和一般性能要求，所配套的电线电缆应具有耐低温（-30℃）、耐摩擦、耐弯曲、敷设空间小、占用面积小及质量轻等特点。 据公开资料显示，现阶段全球航道运输已基本稳定，每年需要大量的冷藏集装箱，保守估计每年全球冷藏集装箱所需的特种电缆市场需求量超过1亿美金，而且此类特种电缆由于性能要求较高，对于材料性能要求更高，可以生产的企业较少，所以冷藏集装箱专用特种电缆的利润空间与中低压电力电缆相比较高，有生产立项价值。本文主要浅谈了冷藏集装箱专用特种电缆的研发与生产，因客户要求及各企业生产能力不同，可能对该产品的理解略有偏差，本文以电缆结构4X4为例。 一、产品设计思路、主要性能指标 根据产品应用场所的特殊要求，电缆的绝缘、护套可在零下30℃时长期正常工作，冷藏集装箱内电缆敷设于储存盒子之内，盒子较小，使用时需从储存盒子中取出并放线至相应位置，故要求电缆兼具柔软和较高的抗拉强度，经过详细计算，抗拉强度应大于270Mpa，伸长率大于17%，综上所述，我们将导体选择较为柔软的5类镀锡铜导体，适当紧压，根据客户提供的载流量确定电缆截面与镀锡铜丝根数，绝缘护套采用针对敷设场所特殊设计的橡皮配方，绝缘设计温度范围是-30℃到+90℃，选取性能优良的乙丙绝缘料，护套要求具有良好的耐摩擦、耐油、耐低温等性能，所以护套选取混合特种氯化聚乙烯混合物，根据客户要求及国际惯例，护套颜色应为鲜亮、醒目颜色，如黄色等，为保证电缆具有较高的柔软性能，多芯电缆中心使用柔软橡皮条填充，护套挤制时采用全挤压式填充于电缆外圆间隙之中，提高电缆的圆整度与灵巧度。 成品电缆的主要电气、机械性能要求如下： 导体直流电阻符合GB/T 3956-2008中第5类导体规定，电缆绝缘线芯须通过4h耐压1.8kV工频耐压试验，成品电缆须经受3.5kV工频电压5min且不击穿，成品电缆绝缘电阻20℃时大于3670MΩ.km，成品电缆应符合GB/T 18380.12-2008中的单根垂直燃烧试验，成品电缆符合低温卷绕试验（-30℃），低温冷却16h以上，按相关标准卷绕在定径的试验棒上卷绕一定圈数，应无裂纹、开裂或绝缘导体分离现象。 二、产品的制造工艺 在产品结构设计构思完毕后，检查设备的使用性能，一一排除相关故障，准备导体束丝模，设定束丝节距，如有条件的电缆厂可配备先进的在线导体直流电阻检测仪，达到在线监控的目的。绝缘基料选用乙丙橡胶，护套基料的选择不但要符合客户所要求的机械电气性能要求，同时要符合颜色要求，所以在配方试验上一定要仔细研究，建议可从改善炭黑材料角度上考虑。 绝缘线芯挤制选用65挤橡机，不同颜色的绝缘缆芯选用相同的模具、硫化工艺，确保多根不同颜色绝缘缆芯外径均匀的一致性及圆整度，挤出蒸汽压力控制在1.1-1.3MPa之间，建议在生产过程中定时间间隔的检查蒸汽压力，产品出线速度控制在20.5-21.5米/分钟左右，速度过快或过慢会导致绝缘挤制不均匀或外径不一致。 四芯绝缘成缆时一定要注意电缆敷设条件，即敷设在冷藏集装箱内配置的小电缆安装盒中，要求电缆柔软，所以多方面考量后，电缆的成缆节距设计≤13，且电缆外圆不填充、不绕包，保证电缆的弯曲性能，与此同时为了避免线芯之间发生摩擦现象，电缆中心的软橡皮填充条在护套生产时硫化成型。护套的挤制是该类电缆的关键，前文中谈到该种电缆的护套颜色要求黄色等鲜亮颜色，所以配方中的炭黑、铅稳定剂含量较少，从而导致护套胶料较为柔软，柔软材料的挤制不易控制，护套材料较为困难填充到整个外圆间隙之间，在涂抹滑石粉时电缆底面的滑石粉很容易脱落，这会导致电缆表面不平整，甚至出现裂痕，建议可从模具设计与硫化温度上考虑，改变模套承线长度，多次调试硫化温度与压力，确保电缆外观的圆整度、光洁度与颜色鲜明的特点。 该特种电缆在冷藏集装箱中放置于电缆盒内，与电源连接，在启动冷藏系统时，将电缆始端放线并与集装箱内接头相连接，在下计划订单生产时电缆二端预留一定长度，中间部分成圈后用包扎带扎紧，确保电缆敷设放线时不松散，在放线时仅须剪掉绑扎带即可。建议在成圈时可使用特制的成圈导论，同时满足弯曲半径和线缆重量的要求。 三、我国特种电缆产品展望 我国电缆行业目前产能严重过剩，作为中国电缆企业本身而言，利润逐年降低，外有国外电缆巨头抢滩中国市场，内有诸多小企业产品以次充好扰乱市场，国内很多正规电缆企业皆感到无可奈何，那么利润新的增长点从何而来呢？答案不止一个，但特种电缆的确是答案之一，特种电缆广义上指的是特殊用途的电缆，比如航天航空用电缆、新能源发电用电缆、军用电缆、特种装备用电缆等，此类电缆国外电缆企业研发早于我国，国外客户在我国采购特种电缆时大多要求符合或参照UL、VDE、ASTM、BS等国外标准，我国的国家标准大多与IEC标准一致，所以研发特种电缆，开发国际市场和利润新增长点，理解消化国外标准至关重要，电缆企业在承接要求参照国外标准生产的产品时，建议归类整理，建立国外标准与国标、企标的差异数据库。相信凭借我国资源优势、市场优势，如果能持续、稳定的制造出符合国外标准的特种电缆，线缆行业会继续健康有序发展。 |
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