物理发泡绝缘电缆的生产应用

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1、物理泡沫绝缘电缆的生产和应用一，前言自1744年電線誕生,電線電纜進入實用化,至今已有250多年的歷史。1938年以后研制開發的PVC﹑PE,使電線電纜進入大量應用塑料的時代。尤其是PE（聚乙烯）作为电缆絕緣最常用的絕緣介質,它具有損耗低,優秀的耐電強度,良好的使用壽命、比重小（份量轻）等一系列優點,使其在电线电缆工业得到最廣泛的應用，特别是在通信电线电缆领域。电线电缆作为通信和通信系统传输信息的一种主要传输媒介，随着数字通信技术的发展，要求电缆的传输频率越来越高、传输带宽越来越宽，这将要求电缆的衰减更小、性能更稳定。一种使电缆绝缘既具有衰减较低、性能稳定，又具备大量自动化

2、生产的物理发泡工艺技术，在电线电缆生产领域获得广泛的开发利用。目前科宝公司购进的诺基亚－梅利发25型电话线绝缘生产线（俗称皮－泡－皮绝缘串联生产线），这是一种可进行物理发泡绝缘的生产线。生产线应可以生产制造数据对称电缆绝缘线芯，也可以生产制造绝缘外径不大于4.0mm的同轴电缆物理发泡绝缘线芯。二，为何采用物理泡沫绝缘结构形式泡沫絕緣是通信线缆采用半空氣絕緣结构的一种主要结构形式。泡沫绝缘结构，它具有柔軟性好,使用方便。泡沫绝缘有比實芯絕緣衰減小,重量輕,使用绝缘材料少，而又不需要有空氣絕緣结构的充氣維護、容易受到潮气侵入等等缺点。物理发泡绝缘结构形式更是近年来的一种发展方向

3、，成为目前通信线缆半空气绝缘中的一种主要结构形式。1，绝缘结构形式的演变自电线电缆诞生以来，人们一直在努力致力于研究开发新型的绝缘材料和绝缘结构形式，以不断提高电缆的性能和改进生产制造工艺技术。电线电缆的绝缘结构形式可分为：a),實芯絕緣实芯絕緣结构，绝缘層全部是固體介質絕緣。绝缘介質可以是均一的,也可由多層同芯組合而成,絕緣介質同心緊密的擠包在內導體上。*實芯絕緣結構的優點:•結構穩定；•電氣強度高；•熱阻小；•不易受潮氣影響；•它適于經常承受彎曲的場合使用；*實芯絕緣結構的缺點:•材料消耗多；•介電常數大,電纜衰減大；b)，空气绝缘空氣絕緣是指電纜內外導體間,除了以一定

4、間隔或螺旋式固定在內導體上的支持物外,余均為空氣。空氣絕緣的結構特點是可以從一個導體不經過固體介質而到達另一導體。典型的空氣絕緣結構型式，如图所示:5(a)墊片；(b)螺旋；(c)迭帶螺旋；(d)罩子；空氣絕緣結構的優點:•有效介電常數和介質損耗小,電纜衰減低；•允許傳輸的平均功率大；•材料消耗少,介質僅用來保證內外導體同心,絕大部分都是空氣或其它氣體。空氣絕緣結構的缺點:•因它大部分是空氣,耐電性能差；•由于它的導體(內,外)通常采用管狀結構,電纜柔軟性較差；•縱向易受潮氣侵入,必須使用密封性能良好的連接器和必要的充氣維護；•易受過大的壓力,彎曲,扭轉等機械應力作用,而使

5、電纜變形,電性能變差；•空气绝缘结构电缆，一般需要使用密封整体形外导体，如皱纹管外导体以保证电缆使用。c),半空气绝缘：半空气绝缘性能特点介于实芯绝缘和空气绝缘二者性能之间，既弥补了空气绝缘耐电性能差、易受潮氣侵入等一系列缺点，又使绝缘具有有效介電常數和介質損耗小、结构稳定等优点和长处，这在泡沫绝缘结构上表现尤其明显。半空氣絕緣的結構型式，有如下图所示:(a)星形和管(b)螺旋繩管(c)編織和管(d)縱向空洞(e)泡沫塑料2，泡沫绝缘的发泡方式泡沫绝缘的发泡，通过发泡剂生成泡沫（化学发泡）或通过注入惰性气体经过成核剂形成泡沫（物理发泡）。泡沫绝缘可以通过二种方法来获得泡沫绝

6、缘结构：化学发泡和物理发泡。下面比较列出了二种发泡方法的优缺点：◆化学发泡方法：——无需专门的生产设备，可以利用普通挤出机加工；——鉴于以上特点，因而应用方便，资金投入少；——发泡度一般不超过65％；——发泡度受挤出机温度变化影响较大，绝缘均匀性不理想；——化学发泡材料价格相对较高。5早期的化学发泡，就是用人工或机械方法，将发泡剂（N型或AC型）按一定比例混入聚乙烯材料中，然后通过挤出机挤出。现今，发泡剂多已在聚合过程中加入聚乙烯材料中，如UC联碳的WN－863、WN－866等。◆物理发泡方法：——发泡度高，可达到80％左右的高发泡度；——较低的介电常数和介质损耗角，从而大

7、大降低了电缆衰减；——发泡均匀性好、发泡孔细密、密闭；——需要专门设备，设备投资较大，投入资金较多；——设备的维修、保养要求高。由上可见，物理发泡方法具有发泡度高、较低的介电常数和介质损耗角，降低了电缆衰减，发泡均匀性好、发泡孔细密、密闭、生产效率高等一系列优点和好处，适应了当今通信发展的传输频率越来越高，要求传输电缆的带宽越来越宽的要求。因为絕緣是信號傳輸的介質,要求其材料和結構選擇得保證電纜有盡可能低的損耗(ε、tgδ),并須有足夠的機械強度以保證绝缘结构稳定、可靠。物理发泡绝缘正是适应这种需要的绝缘形式，从而