屏蔽層氣泡確實可能因料中水分過多導(dǎo)致,但需結(jié)合具體工藝環(huán)節(jié)和氣泡特征綜合判斷。以下從原因、影響及解決方案三方面展開分析:
一、料中水分導(dǎo)致氣泡的機制
水分蒸發(fā)形成氣泡
若屏蔽層材料(如金屬帶、金屬絲編織層)或絕緣層材料中混入水分,在高溫擠塑或硫化過程中,水分會迅速蒸發(fā)為水蒸氣。由于材料固化速度較快,水蒸氣無法及時排出,便會在屏蔽層與絕緣層之間或屏蔽層內(nèi)部形成氣泡。典型案例:某電纜廠在生產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯電纜時,因未對金屬屏蔽帶進(jìn)行干燥處理,導(dǎo)致屏蔽層出現(xiàn)直徑0.5-1mm的氣泡,經(jīng)檢測氣泡內(nèi)含有水蒸氣殘留。
水分與材料反應(yīng)產(chǎn)生氣體
部分材料(如某些助焊劑、潤滑劑)在高溫下會與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氣體(如氫氣、二氧化碳),進(jìn)一步加劇氣泡產(chǎn)生。案例:某同軸電纜鍍錫過程中,因助焊劑含水量超標(biāo),在高溫下產(chǎn)生大量氣體,導(dǎo)致屏蔽層出現(xiàn)針狀氣孔,影響屏蔽效果。
二、其他可能導(dǎo)致屏蔽層氣泡的原因
冷卻不充分
若擠塑后冷卻速度過慢或冷卻水溫度過高,材料內(nèi)部會因熱脹冷縮差異產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致屏蔽層與絕緣層分離,形成氣泡。特征:氣泡通常呈環(huán)狀分布,位于距線芯等距的圓周上。
工藝參數(shù)控制不當(dāng)
壓合壓力不足:屏蔽層與絕緣層壓合時壓力過低,導(dǎo)致兩者結(jié)合不緊密,空氣或水分滯留其間。
溫度控制不當(dāng):溫度過高會導(dǎo)致材料分解產(chǎn)生氣體,溫度過低則會使材料流動性不足,無法完全填充空隙。
材料污染
屏蔽層表面存在油污、灰塵或其他污染物,會降低其與絕緣層的粘附力,導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生。
三、氣泡的影響及危害
降低屏蔽效果
氣泡會破壞屏蔽層的連續(xù)性,導(dǎo)致電磁干擾泄漏,影響電纜的傳輸性能。引發(fā)局部放電
氣泡內(nèi)空氣或水蒸氣在電場作用下會電離,產(chǎn)生局部放電,加速絕緣層老化,甚至引發(fā)擊穿故障。影響機械性能
氣泡會降低屏蔽層與絕緣層的結(jié)合強度,使電纜在彎曲或拉伸時易出現(xiàn)分層或斷裂。
四、解決方案與預(yù)防措施
控制材料水分
干燥處理:對金屬屏蔽帶、絕緣料等材料進(jìn)行預(yù)干燥,確保水分含量符合標(biāo)準(zhǔn)(如XLPE絕緣料水分含量應(yīng)≤0.1%)。
密封存儲:材料應(yīng)存放在干燥環(huán)境中,避免受潮。
優(yōu)化工藝參數(shù)
選配適當(dāng)模具:根據(jù)電纜規(guī)格選擇合適的擠塑模具,確保材料均勻填充。
加強冷卻:提高冷卻水流量或降低冷卻水溫度,確保材料快速固化。
調(diào)整壓合參數(shù):根據(jù)材料特性調(diào)整壓合壓力、溫度和時間,確保屏蔽層與絕緣層緊密結(jié)合。
改善設(shè)備與環(huán)境
定期維護(hù)設(shè)備:檢查擠塑機、壓合機等設(shè)備狀態(tài),確保無漏氣、漏油等問題。
控制環(huán)境溫濕度:保持生產(chǎn)環(huán)境溫度在20-25℃,濕度在40%-60%,避免環(huán)境因素影響材料性能。
加強質(zhì)量檢測
在線檢測:使用X射線或超聲波檢測設(shè)備,實時監(jiān)測屏蔽層氣泡情況。
成品檢驗:對電纜進(jìn)行耐壓試驗、局部放電檢測,確保無氣泡缺陷。
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