电缆绝缘或护套表面缺陷的成因及解决

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1、万方数据2006年第3期No．32006电线电缆Elec岫cWire&Cable2006年6月Jun．，2006电缆聚乙烯绝缘或护套表面缺陷的成因及解决王卫东，乔月纯，郭红霞(河南机电高等专科学校，河南新乡453002)摘要：电缆聚乙烯绝缘或护套挤出加工温度高，若冷却方式和冷却温度不当，易产生环境应力开裂或表面缺陷。本文对聚乙烯挤出过程中表面缺陷种类和产生原因进行了分析，并提出了解决的措施。关键词：电缆绝缘或护套；聚乙烯；挤出工艺；冷却水温；环境应力开裂；表面缺陷中图分类号：7IM205．3文献标识码：A文章编号：1672．6901(2006)03．0025．03C

2、a吣髑to恤esln髓船Def＆tsonPolyethylemCaMeInslna廿onorSheathandCounter-measuresWANGWei．dong，etal(He眦nPolytechnicCouegeforMechaIpElectricalEn舀neeriIlg，)(iIl】【iallg453002，clli矾)Akitract：Environmemalstres8cracking粕dsurf：∞edefectsmayoccuron王'EcableinsIllationorsheatllduetohighextnlsiontempemtIlre粕

3、din印pIo皿atec00lingmetllod卸dtempe糟ture．r11lispaper卸alyse8tllecategoryof卸dc叭sesto血esu血cedefec协duringexhusionofpolyetllyleneandpre∞n协coIlIlter-me鹊ures．1【eywords：cableinsulationorsheatll；polyetllylene；extmsionpmcess；coolingwatertempemture；enVimnmentalstressc瑚【cking；suIf8cede＆曰ts1引言聚乙烯是性能优异

4、的电缆绝缘和护套材料，具有优良的电气性能、低温性能、良好的化学稳定性和较小的密度等诸多优点，但同时也存在一些不足。如：多数聚乙烯品种塑化温度高，如果加工工艺条件不当，就会产生表面缺陷，还易造成电缆在储存和使用中出现绝缘或护套开裂等。就通常情况而言，当聚乙烯厚度较薄或加工温度较低时，因为冷却迅速、充分和均匀，一般出现问题少。但在挤出厚度较大(如：电力电缆的护套厚度大多在2．0mm以上，JKLY．10型电缆的绝缘厚度为3．4mm)、挤出温度较高(如：线性低密度聚乙烯为180～220℃，高密度聚乙烯为190～260℃)，若冷却工艺处理不当就容易出现问题。聚乙烯加工工艺控制

5、主要从塑化挤出和冷却两方面来控制。聚乙烯成型加工温度宽，但在低温挤出时易形成熔体破裂，造成表面粗糙，光亮度差，还会产生残留的内应力，导致绝缘或护套后期的开裂。因此聚乙烯挤出温度要适当高些，以保证充分塑化，收稿日期：2005一12一17作者简介：王卫东(1968一)，男，河北邢台人，高级工程师．作者地址：河南新乡市宏力大道11号[453002]．塑化越好，其耐环境应力开裂性能就越优良。但挤出温度的提高会对电缆表面质量带来了一些负面影响，易形成表面缺陷，影响电缆表面质量，严重时造成废品。2常见的表面质量问题线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯绝缘、护套生产中常见的表面缺陷主要

6、有以下几种：(1)电缆表面出现凹坑(见图1)，有时连成一片形成凹凸不平的“核桃皮”状。(2)电缆两侧对称位置沿轴向各形成一道类似刀刻的直线痕迹(见图2)。(3)电缆表面出现散布的小坑，这些小坑形状有别于图1所示的凹坑，图l所示的凹坑是中部凹下去的，而这种坑是周边低于挤出层表面，中间却微微凸起，就像火山口中放了一个大馒头的形状(见图3)。(4)电缆表面呈“鼓包”，严重时有一连几个，就象冰糖葫芦(见图4)，这种情况在10kV架空绝缘电缆上较多见。图1表面凹坑万方数据2006年第3期No．32006电线电缆EIectricWire&Cable2006年6月Jun．，200

7、6聚乙烯线图2电缆两侧沿轴向形成类似刀刻的直线痕迹图3象火山口中放了一个大馒头形状的小坑鼓包图4电缆表面的“鼓包”3产生原因分析对上述几种表面质量问题产生的原因分析：(1)在实践中发现，上述第2节1的情况是聚乙烯从机头挤出后，在进入冷却水前有水滴溅落在线的表面。第2节2的情况是电缆一半没入水中，一半露出水面，在水中半沉半浮而形成。以上两种情况是因为高温熔融的聚乙烯冷却速度不一致所形成。水珠溅落处和半沉于水的部分先与水接触，热量很快传导给水，迅速冷却，而暴露在空气中的部分主要靠辐射散热，冷却缓慢，因此与水接触部分先冷却收缩，而与空气接触部分还处于高温熔融状态，因冷