Didelės dalies šarvuoto PE išorinio apvalkalo kabelio įtrūkimų problema

Polietilenas (PE) yra plačiai naudojamas elektros kabelių ir telefono kabelių izoliacijai ir apvalkalui dėl savo gero mechaninio stiprumo, tvirtumo, atsparumo karščiui, izoliacijos ir cheminio stabilumo. Tačiau dėl paties PE struktūros, jo atsparumas aplinkos įtempimams yra menkas, ypač kai PE naudojamas kaip išorinis šarvuoto kabelio apvalkalas su didele dalimi, įtrūkimų problema yra ypač ryški.

1.PE apvalkalo įtrūkimo mechanizmas

PE apvalkalo įtrūkimai dažniausiai būna šiose dviejose situacijose: viena yra aplinkos įtempių įtrūkimai, tai kabelis montuojant ir eksploatuojant, apvalkalas esant įtempių ar aplinkos terpės sąlyčiui, nuo trapiojo įtrūkimo reiškinio paviršiaus.

Šį įtrūkimą paprastai sukelia du veiksniai: vienas yra vidinis įtempis apvalkale, kitas - kabelio apvalkalas ilgą laiką kontaktuojant su poliniu skysčiu. Šis įtrūkimų tipas daugiausia priklauso nuo pačios medžiagos atsparumo aplinkos poveikiui, todėl per daugelį metų trukusių medžiagų modifikavimo tyrimų ši situacija buvo iš esmės išspręsta.

Kitas yra mechaninis įtrūkimas, nes kabelis turi konstrukcijos trūkumų arba apvalkalo ekstruzijos procesas nėra tinkamas, apvalkalo struktūroje yra didelis įtempis ir lengva sukurti įtempių koncentraciją, kad kabelis deformuotųsi. ir įtrūkimai tiesiant kabelio atlaisvinimą. Toks įtrūkimas yra akivaizdesnis išoriniame didelio profilio plieninės juostos šarvuoto sluoksnio apvalkale.

2.PE apvalkalo įtrūkimo priežastys ir gerinimo priemonės

2.a. Kabelio plieninės juostos konstrukcijos įtaka

Kai išorinis kabelio skersmuo yra didelis, šarvuotas sluoksnis paprastai yra pagamintas iš dviejų sluoksnių plieninio diržo tarpo. Priklausomai nuo išorinio kabelio skersmens, plieninės juostos storis yra 0,2 mm, 0,5 mm ir 0,8 mm. Kuo didesnis šarvuotos plieno juostos storis, tuo stipresnis standumas, prastesnis plastiškumas, didesnis atstumas tarp apatinių plieninės juostos sluoksnių.

Ekstruzijos ir tempimo procese storio skirtumas tarp viršutinės ir apatinės plieno juostų šarvo sluoksnio paviršiuje yra labai didelis. Ploniausio storio ir didžiausią vidinį įtempį turi apvalkalo dalis išorinės plieninės juostelės krašte, kuri yra pagrindinė įtrūkimo vieta ateityje. Siekiant išvengti šarvuoto plieninio diržo išorinio apvalkalo poveikio, tam tikro storio buferinis sluoksnis turi būti apvyniotas arba išspaustas tarp plieninio diržo ir PE išorinio apvalkalo, o buferinis sluoksnis turi būti sandariai vienodas, be raukšlių ir nelygumų.

Pridėjus buferinį sluoksnį, pagerinamas lygumas tarp dviejų plieninio diržo sluoksnių, kad PE apvalkalo medžiagos storis būtų vienodas, be to, kad PE apvalkalas susitrauktų, kad apvalkalas neatsirastų laisvo maišo reiškinio, taip pat bus nesupakuoti per stipriai, taip sumažinant vidinį įtampą.

2.b. Kabelių gamybos proceso įtaka

Pagrindinės didelio skersmens šarvuoto kabelio apvalkalo ekstruzijos problemos yra nepakankamas aušinimas, neprotinga formų konfigūracija, per didelis tempimo santykis ir per didelis vidinis įtempis apvalkale. Dėl storo apvalkalo ir didelio išorinio skersmens vandens bako ilgis ir tūris bendroje ekstruzijos gamybos linijoje yra riboti. Išspaudžiant apvalkalą sunku atvėsinti kabelį nuo aukštos, daugiau nei 200 laipsnių temperatūros, iki normalios temperatūros.

Jei po ekstruzijos apvalkalo aušinimo nepakanka, apvalkalo dalis, esanti arti šarvuoto sluoksnio, bus minkšta, o baigus kabelį nesunku sukelti apvalkalo paviršiaus įpjovimo žymę, kurią sukelia plieninis diržas. plokštė yra sulenkta, dėl to išorinis apvalkalas įtrūksta veikiant didesnei išorinei jėgai statant kabelio atlaisvinimą.

Kita vertus, nepakankamas apvalkalo aušinimas sukels didesnę vidinę susitraukimo jėgą po tolesnio kabelio aušinimo į diską, todėl, veikiant didesnei išorinei jėgai, padidėja apvalkalo įtrūkimo tikimybė. Siekiant užtikrinti pakankamą kabelio aušinimą, rezervuaro ilgį arba tūrį galima atitinkamai padidinti, o ekstruzijos greitį galima atitinkamai sumažinti, atsižvelgiant į gerą apvalkalo plastifikaciją, kad būtų užtikrintas vidinis ir išorinis sluoksniai. kabelio apvalkalo dalis buvo visiškai atvėsinta, kai kabelis uždedamas ant ritės.

Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į tai, kad polietilenas yra kristalinis polimeras, patartina naudoti segmentinio aušinimo šilto vandens aušinimo režimą, kad būtų sumažintas aušinimo metu susidarantis vidinis įtempis. Paprastai jis atšaldomas nuo 70–75 ° C iki 50–55 ° C ir galiausiai atšaldomas iki kambario temperatūros.

2.c. Kabelio lenkimo spindulio įtaka

Kai kabelis yra nutiestas, kabelio gamintojas turi pasirinkti tinkamą tiekimo dėklą pagal pramonės standartą JB/T 8137.1-2013. Tačiau, kai vartotojo reikalaujamas pristatymo ilgis yra ilgas, labai sunku pasirinkti tinkamą ritę gatavam kabeliui su dideliu išoriniu skersmeniu ir dideliu ilgiu.

Kai kurie gamintojai, norėdami garantuoti pristatymo ilgį, turėjo pjauti mažu vamzdžio skersmeniu, dėl lenkimo spindulio nepakanka, šarvo sluoksnis dėl lenkimo yra per didelis poslinkis, didelė šlyties jėga ant apvalkalo, rimta, kai šarvuotas plieninis diržas drožlės pradurs buferinį sluoksnį, įdėtą tiesiai į apvalkalą, apvalkalas palei juostos kraštą įtrūks arba įtrūks. Konstruojant kabelio atlaisvinimo konstrukciją, kabelis yra veikiamas didelės skersinės lenkimo ir įtempimo jėgos, todėl po to, kai gatavas kabelis išskleidžiamas iš dėklo, jis įtrūksta apvalkalo įtrūkimo kryptimi, o kabelis arti apvalkalo sluoksnio yra didesnis. linkę įtrūkti.

2.d. Aikštelės statybos ir klojimo aplinkos įtaka

Kabelio konstrukcija turi būti standartizuota ir atliekama griežtai laikantis standartinių reikalavimų. Siekiant užtikrinti saugią konstrukciją, rekomenduojama kiek įmanoma sumažinti kabelio atleidimo greitį, kad būtų išvengta per didelio šoninio slėgio, lenkimo jėgos ir tempimo jėgos ant kabelio, taip pat išvengti kabelio paviršiaus susidūrimo.

Tuo pačiu įsitikinkite, kad minimalus montavimo kabelio lenkimo spindulys statybos metu atitiktų projektinius reikalavimus. Viengyslio šarvuoto kabelio lenkimo spindulys yra â¥15D, o trijų gyslų šarvuoto kabelio lenkimo spindulys yra â¥12D (D yra kabelio išorinis skersmuo).

Prieš klojant kabelį, geriausia jį tam tikrą laiką palaikyti 50–60 °C temperatūroje, kad būtų pašalintas vidinis apvalkalo įtempis. Tuo pačiu metu kabelis neturėtų būti ilgą laiką veikiamas saulės, nes skirtingų kabelio pusių temperatūra ekspozicijos metu yra nevienoda, o tai yra linkusi į įtempių koncentraciją, o tai padidina apvalkalo įtrūkimų riziką. kabelio tiesimas ir atjungimas.

Išvada

Didelio profilio šarvuoto PE kabelio apvalkalo įtrūkimai yra sudėtinga problema, su kuria turi susidurti kabelių gamintojai. Siekiant pagerinti kabelio PE apvalkalo atsparumą įtrūkimams, jis turėtų būti kontroliuojamas daugeliu aspektų, tokių kaip pati apvalkalo medžiaga, kabelio struktūra, gamybos technologija ir klojimo aplinka, kad būtų pailgintas kabelio tarnavimo laikas ir užtikrinta jo kokybė. kabelis.