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正文

消防系统用金属护套型预制分支电缆的制造

0、引 言
       预制分支电缆(简称“分支电缆”)主要用作建筑物内部电气设备和安装布线的配电电缆。它是电缆生产厂家根据用户提出的技术要求,按照主干电缆和支线电缆的型号、规格、截面、长度以及分支连接体的位置等技术参数,在工厂内采用专用的设备制造的带有主干电缆和支线电缆的电力电缆[1]。分支电缆具有成本低、更换快捷、安装方便、性能稳定等特点,深受我国各地用户和建筑设计院欢迎,被广泛地用于工业、商业和民用建筑配电系统以及道路、桥梁、隧道等照明系统[2-3]。文章发表
       近年来,分支电缆逐渐进入了消防系统,消防系统用电缆必须具备阻燃或耐火性能。随着国家对安全环保的要求越来越高,特别是国家强制性标准GB50016—2014《建筑设计防火规范》颁布,为满足高层住宅建筑和建筑高度大于100m的高层民用建筑的防火技术要求,许多用户提出了金属护套型防火电缆也要生产制作成分支电缆。为此,对金属护套型分支电缆进行了设计生产。本文以皱纹铝护套分支电缆为例,对金属护套型预制分支电缆的制造工艺进行探讨。
1、金属护套型电缆结构
       根据不同的金属护套材料,金属护套型电缆可分为铜护套电缆(型号YTTW)和铝或铝合金护套电缆(型号BTLY)。皱纹铝护套电缆的结构如图1所示。
图1皱纹铝护套电缆的结构_文章发表






图1皱纹铝护套电缆的结构
2、金属护套型分支电缆制作

       实际上,分支电缆的生产过程就是剥除、组装和修复的过程[4]。主干电缆和支线电缆的导体一般采用“C”型环连接,用模具紧压而成,以使主干电缆和支线电缆的导体可靠连接,对压接导体进行绕包绝缘处理后注塑成型成为分支连接体。分支连接体是分支电缆的关键部件,其既要保证良好的电气接触,又要具备足够的机械强度,连接后应确保电缆结构稳定且在实际运行中不产生较大的热形变。分支连接体绝缘应具备电气绝缘、机械防护和密封防潮的作用。
2.1电缆绝缘和护套的剥除
       在分支电缆的生产过程中,压接部位的导体外的绝缘层和金属护套层、塑料护套层等都要进行剥除,以使导体可以进行压接。绝缘和护套为无机带材或塑料材料时极易进行剥除,但护套为金属材料时剥除较为困难,因其结构密封且强度较大,剥除过程中不仅要防止损伤绝缘,同时还要防止金属护套产生挤压变形。
       由于分支连接体受注塑机的容量及模具的限制,连接处的长度不宜过大,根据规格不同,一般以剥除300~400mm为宜。在生产中,剥除电缆外护套后,建议从金属护套的中心部位以“X”形锯开金属护套,待金属护套露出小缺口后,用尖嘴钳等工具从缺口处以螺旋形方式向两边剥除金属护套,直到两边各留有50mm左右的金属护套时剪断,并将金属护套修剪整齐。在整个剥除过程中,要防止金属护套及剥除工具损伤其他绝缘线芯的绝缘层。
2.2分支连接体的制作
       导体压接是分支电缆生产过程中的关键工序之一。压接质量直接影响电缆的连接可靠性及导体强度和电阻率。由于分支连接处的长度较短,要在有限的长度内进行多根导体的压接,则必须合理地分布各导体压接点,一般以相邻线芯互相错位、同一位置处的线芯之间有间隔为宜,这样分布既可减小分支连接体的总长度,又可在注塑后不会导致两接头因连通而短路。
       在导体压接后,对压接部位进行绕包绝缘处理。采用电气绝缘性能良好、防水性能良好的绕包材料重叠绕包即可保证分支连接体内部绝缘质量。
       由于在电缆敷设中,金属护套需要接地,因此在生产制造中需要对被破坏的金属护套进行连接修复。但分支连接体的外径远大于金属护套的外径,再重新制作皱纹型铝护套有很大的难度,故建议在生产中可选用一根或多根带有绝缘的铝线进行连接,多根铝线应均匀分布,绝缘铝线的总截面积应不小于金属护套的截面积。最后剥除绝缘铝线两端的绝缘层,将其与预留的金属护套用金属线夹固定压紧。
2.3注塑
       注塑是分支电缆加工的重要工序。消防系统用阻燃或耐火电缆的护套多采用低烟无卤(LSZH)阻燃聚烯烃材料。LSZH阻燃聚烯烃护套料中含有大量的填充剂和无机阻燃剂,在注塑(挤出)过程中表现出黏度大、流动性差、摩擦生热大,挤出性能不如普通的聚氯乙烯(PVC)材料。针对上述问题,查阅研究了相关文献资料,通过调整注塑温度、压力、时间,改进冷却方式,精确控制注塑温度等工艺措施,并选用注塑级的LSZH阻燃聚烯烃护套材料,进行了多次的试验,最终生产出了表面光洁,机械性能和物理性能良好的分支电缆。图2示出了所生产的金属护套型预制分支电缆的分支连接体实物照片。
图2金属护套型预制分支电缆的分支连接体_文章发表




图2金属护套型预制分支电缆的分支连接体
3、结束语

       本文介绍了消防系统用金属护套型预制分支电缆的制造过程。经过检验,所生产出的金属护套型分支电缆全部通过了浸水电压试验、浸水绝缘电阻试验、金属护套电阻、金属护套通断试验等试验。产品经用户运行使用,历时近两年,性能稳定可靠,反映良好。
       随着分支电缆和金属护套型消防电缆的应用领域不断扩大,用户提出了金属护套型分支电缆产品的设计生产要求。通过对相关工序的研究试验,最终生产制造出了满足用户要求的金属护套型分支电缆,得到用户的认可和接受。本产品已得到了许多工程项目的应用,但还需要进一步跟踪,以验证工艺的可靠性和产品的稳定性。
[参考文献 ]
[1]陈卫,王建民.预制分支电缆的试制[J].电线电缆,2004(4):46-47.
[2]中国机械工业联合会.额定电压0.6/1kV(Um=1.2kV)铜芯塑料绝缘预制分支电缆:JB?T10636—2006[S].北京:机械工业出版社,2007.
[3]建设部.额定电压0.6/1kV铜芯塑料绝缘预制分支电力电缆:JG?T147—2002[S].北京:中国标准出版社,2003.
[4]赵怀顺.无卤低烟阻燃聚烯烃预制分支电缆制造技术的探讨[J].电线电缆,2008(5):14-16.

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消防系统用金属护套型预制分支电缆的制造
0、引 言
       预制分支电缆(简称“分支电缆”)主要用作建筑物内部电气设备和安装布线的配电电缆。它是电缆生产厂家根据用户提出的技术要求,按照主干电缆和支线电缆的型号、规格、截面、长度以及分支连接体的位置等技术参数,在工厂内采用专用的设备制造的带有主干电缆和支线电缆的电力电缆[1]。分支电缆具有成本低、更换快捷、安装方便、性能稳定等特点,深受我国各地用户和建筑设计院欢迎,被广泛地用于工业、商业和民用建筑配电系统以及道路、桥梁、隧道等照明系统[2-3]。文章发表
       近年来,分支电缆逐渐进入了消防系统,消防系统用电缆必须具备阻燃或耐火性能。随着国家对安全环保的要求越来越高,特别是国家强制性标准GB50016—2014《建筑设计防火规范》颁布,为满足高层住宅建筑和建筑高度大于100m的高层民用建筑的防火技术要求,许多用户提出了金属护套型防火电缆也要生产制作成分支电缆。为此,对金属护套型分支电缆进行了设计生产。本文以皱纹铝护套分支电缆为例,对金属护套型预制分支电缆的制造工艺进行探讨。
1、金属护套型电缆结构
       根据不同的金属护套材料,金属护套型电缆可分为铜护套电缆(型号YTTW)和铝或铝合金护套电缆(型号BTLY)。皱纹铝护套电缆的结构如图1所示。
图1皱纹铝护套电缆的结构_文章发表






图1皱纹铝护套电缆的结构
2、金属护套型分支电缆制作

       实际上,分支电缆的生产过程就是剥除、组装和修复的过程[4]。主干电缆和支线电缆的导体一般采用“C”型环连接,用模具紧压而成,以使主干电缆和支线电缆的导体可靠连接,对压接导体进行绕包绝缘处理后注塑成型成为分支连接体。分支连接体是分支电缆的关键部件,其既要保证良好的电气接触,又要具备足够的机械强度,连接后应确保电缆结构稳定且在实际运行中不产生较大的热形变。分支连接体绝缘应具备电气绝缘、机械防护和密封防潮的作用。
2.1电缆绝缘和护套的剥除
       在分支电缆的生产过程中,压接部位的导体外的绝缘层和金属护套层、塑料护套层等都要进行剥除,以使导体可以进行压接。绝缘和护套为无机带材或塑料材料时极易进行剥除,但护套为金属材料时剥除较为困难,因其结构密封且强度较大,剥除过程中不仅要防止损伤绝缘,同时还要防止金属护套产生挤压变形。
       由于分支连接体受注塑机的容量及模具的限制,连接处的长度不宜过大,根据规格不同,一般以剥除300~400mm为宜。在生产中,剥除电缆外护套后,建议从金属护套的中心部位以“X”形锯开金属护套,待金属护套露出小缺口后,用尖嘴钳等工具从缺口处以螺旋形方式向两边剥除金属护套,直到两边各留有50mm左右的金属护套时剪断,并将金属护套修剪整齐。在整个剥除过程中,要防止金属护套及剥除工具损伤其他绝缘线芯的绝缘层。
2.2分支连接体的制作
       导体压接是分支电缆生产过程中的关键工序之一。压接质量直接影响电缆的连接可靠性及导体强度和电阻率。由于分支连接处的长度较短,要在有限的长度内进行多根导体的压接,则必须合理地分布各导体压接点,一般以相邻线芯互相错位、同一位置处的线芯之间有间隔为宜,这样分布既可减小分支连接体的总长度,又可在注塑后不会导致两接头因连通而短路。
       在导体压接后,对压接部位进行绕包绝缘处理。采用电气绝缘性能良好、防水性能良好的绕包材料重叠绕包即可保证分支连接体内部绝缘质量。
       由于在电缆敷设中,金属护套需要接地,因此在生产制造中需要对被破坏的金属护套进行连接修复。但分支连接体的外径远大于金属护套的外径,再重新制作皱纹型铝护套有很大的难度,故建议在生产中可选用一根或多根带有绝缘的铝线进行连接,多根铝线应均匀分布,绝缘铝线的总截面积应不小于金属护套的截面积。最后剥除绝缘铝线两端的绝缘层,将其与预留的金属护套用金属线夹固定压紧。
2.3注塑
       注塑是分支电缆加工的重要工序。消防系统用阻燃或耐火电缆的护套多采用低烟无卤(LSZH)阻燃聚烯烃材料。LSZH阻燃聚烯烃护套料中含有大量的填充剂和无机阻燃剂,在注塑(挤出)过程中表现出黏度大、流动性差、摩擦生热大,挤出性能不如普通的聚氯乙烯(PVC)材料。针对上述问题,查阅研究了相关文献资料,通过调整注塑温度、压力、时间,改进冷却方式,精确控制注塑温度等工艺措施,并选用注塑级的LSZH阻燃聚烯烃护套材料,进行了多次的试验,最终生产出了表面光洁,机械性能和物理性能良好的分支电缆。图2示出了所生产的金属护套型预制分支电缆的分支连接体实物照片。
图2金属护套型预制分支电缆的分支连接体_文章发表




图2金属护套型预制分支电缆的分支连接体
3、结束语

       本文介绍了消防系统用金属护套型预制分支电缆的制造过程。经过检验,所生产出的金属护套型分支电缆全部通过了浸水电压试验、浸水绝缘电阻试验、金属护套电阻、金属护套通断试验等试验。产品经用户运行使用,历时近两年,性能稳定可靠,反映良好。
       随着分支电缆和金属护套型消防电缆的应用领域不断扩大,用户提出了金属护套型分支电缆产品的设计生产要求。通过对相关工序的研究试验,最终生产制造出了满足用户要求的金属护套型分支电缆,得到用户的认可和接受。本产品已得到了许多工程项目的应用,但还需要进一步跟踪,以验证工艺的可靠性和产品的稳定性。
[参考文献 ]
[1]陈卫,王建民.预制分支电缆的试制[J].电线电缆,2004(4):46-47.
[2]中国机械工业联合会.额定电压0.6/1kV(Um=1.2kV)铜芯塑料绝缘预制分支电缆:JB?T10636—2006[S].北京:机械工业出版社,2007.
[3]建设部.额定电压0.6/1kV铜芯塑料绝缘预制分支电力电缆:JG?T147—2002[S].北京:中国标准出版社,2003.
[4]赵怀顺.无卤低烟阻燃聚烯烃预制分支电缆制造技术的探讨[J].电线电缆,2008(5):14-16.