铝电缆在金属屏蔽生产制造中产生的问题与应对措施研究

徐轲方

摘 要 铝电缆金属屏蔽实际生产制造期间，可能会出现多种问题，这会影响生产工序正常推进，增加产品制造质量，故而应积极分享问题成因，并探究相关应对措施具有很大现实意义。笔者结合过往实践历程，总结经验并查阅有关文献资料，做出相关分析。

关键词 铝电缆;金属屏蔽;问题分析;应对措施

和铜芯电缆相比较，铝电缆在多个方面占据优势。和普通铝电缆相比较，铝合金电缆抗蠕变性更强、长时间使用不能减少导体温度明显波动及接头松动等现实问题，降低因接触不良或内阻增大而造成电缆表面过热而形成相关故障的风险。但其金属屏蔽生产制造期间，铝带漏包、卷边以及擦伤等问题难以完全规避，应加强以上常见现象成因分析，施以有效防治措施加以应对。

1金属屏蔽生产制造中存在的问题

金属屏蔽实际使用期间，遇到内径相对及较大的线芯用铝带绕包法予以屏蔽时，很可能出现铝带漏包、擦伤以及卷边等情况。在电缆运行期间，金属屏蔽层的作用可以做出如下概述：①电缆无故障运转状态下，流经感应电流，有电缆故障形成时导通短路电流。②将电缆电场束缚在绝缘线芯中，实现对电场干扰的有效屏蔽。③减少或规避电缆轴朝向表面放电的情况。④有防雷电属性。如下阐述铝带漏包可能会引起电缆轴向表面放电的机理。

图1是某电缆金属屏蔽漏包时的等值电路图，若电缆的金属屏蔽接地良好且运行无异常时，可以把电缆的绝缘屏蔽每一段视为等值电阻，此时其不会出现轴向表面放电。但若铝带漏包时，和电缆绝缘线芯相接触的金属屏蔽处局部位置电压降低，u水平上升，故而漏包位置电缆可能会明显增加电缆出现电晕放电情况的概率，电缆局放性能会相应被削弱。电缆金属屏蔽的形成擦伤可能会诱导致命性损伤，多种情况下，擦伤会损坏绝缘层外的半导电屏蔽层表层完整性，造成局部和金属屏蔽接触不良，促进微弱电场扭曲变形现象的形成过程，削弱局放性能，若长期未被解除，则可能会诱导电树放电情况[1]。

2问题应对方法

（1）站在电气性能的视角去分析金属屏蔽，针对中高压电缆，建议采用铝丝疏绕加铝带绑扎结构，从电气接触层面上分析，铝丝屏蔽结构为线接触，但铝带屏蔽结构为面接触，线接触不会因接触不良而引起局部受热集中化、热传导性偏差的问题。外加于铜带屏蔽结构内，铝带绕包叠加缝隙会形成氧化物，这在很大程度上会削弱电缆的导电流性能，但铝丝屏蔽有效规避了如上问题，从根本上保证了导电流性能。

（2）站在机械及量化生产视角分析，很多企业习惯使用铝带作为金属屏蔽层，和采用铝丝制造金属屏蔽层相比较，能获得更大经济效益且生产效率也有较明显的提升。如果，若并没有对电缆性能提出较严格要求时，建议使用铝带屏蔽将铝丝屏蔽取而代之，此时制作出性能优良的铝带屏蔽才是实践中的重点。

在具体生产前期，应检查模具和欲要制造绝缘线芯规格之间的匹配性，线芯大小对模具规格起到决定性作用，大部分情况下，要求模具要比线芯外径大2～3mm为宜，若在检查期间发现模具配置欠缺合理性，铝带绕包胀力过紧，放线架胀力过于松弛，则很可能造成铜带绕包后出模口时出现擦伤情况，笔者结合过往实践操作经验，建议把线架的胀力控制至一个成年人与放线位置将线芯往下方压，伴随个人的身体重量，放线的盘具向前方移动为宜，铝带绕包头的胀力不会在铝带的牵拉作用下而出现变形问题，率带被包裹于线芯上，平整紧实为佳。

在生产期间，在加强模具质量把关的基础上，还应加强收线部位的精准控制，生产期间排线运动和收线盘运行速度存在正相关性，伴随收线盘转速增加，平行排线运行过程也被推进，在拟定固定收线后，若检测到收线胀力过小则会增加排线的松弛度，后续成缆工序时难以实现对缆线涨理的有效调控，增加擦伤绿带等情况发生的风险。胀力过小的弊端还有收线盘绝缘线芯上的铝带和铝带两者相互摩擦、促进结构破损过程。线芯长短及规格是影响收线盘胀力大小的主要因素。故而在生产实践中，应加强控制线芯长度指标的有效调控，以确保电缆装盘胀力始终能处于适宜范畴中。且既往有研究指出，影响铝合金金属频率生产质量的因素众多，例如抗张强度和伸长率、电阻率之间成反比，这提示抗张强度越低，伸长率和电阻率就越优良，电缆柔软性能越好，这有益于减少铝合金材料的使用量。依照相关规范标准[2]，在生产期间依照抗张强度下限规划温度，最适为28±5 ℃，此时电缆柔软性较好、直流电阻更优良。

（3）加强禁压系数控制

对于常规绞制制造工艺而言，应该将紧压系数控制为0.75，进而保证有25%的空隙面积，并且要适当减小绞合屏蔽的外径，其有益于减少外包覆材料的使用量。若需要同时进行外径压缩工序，则建议把紧压系数控制在 0.9左右，可以采用框式绞线机联合紧压模具开展生产作业，借此方式保证紧压效果[3]。

3結束语

在现实生产实践中，通过操控铜带屏蔽绕包机，对实际生产中形成的问题予以列举，并简要分析其形成原因，希望能对同行相关工作的开展起到一定借鉴作用。笔者认为，在生产实践中，很多质量问题的诱因为人工操作不规范，故而应以严谨的态度参与操作，并在实践中不断提升专业水平，以从根本上提升产品的一次合格率。

参考文献

[1] 范玉华.铝合金电缆在住宅建筑中的应用[J].现代建筑电气，2019， 10（9）：58-60.

[2] 何自鹏.铝合金电缆导体制造技术与质量控制探究[J].通信电源技术，2019，36（3）：207-209，211.

[3] 王国忠.UL 44铝合金电缆紧压导体设计和制造[J].电线电缆， 2017，23（6）：5-7.