特变电工（德阳）电缆股份有限公司 四川省德阳市 618000
摘要：本文着重介绍了盾构机中压电缆DGNN-6/10kV-3×70＋3×35在生产外护套过程中出现的问题，并针对这些问题进行了分析、研究。通过对生产方式、挤出参数、模具等方面进行调整和改进，问题最终得以解决。并获得了良好的经济效益与社会效益。
关键词：起皱；拉破；起泡；模具
引言
盾构机卷筒用中压电缆DGNN-6/10KV-3×70＋3×35，是专门针对盾构机的卷筒工作原理和使用环境设计的专用卷筒电缆，主要用于地面供电与盾构机变压器之间的电力传输，以及盾构机上的卷筒上使用，产品需要具备抗拉、耐油、耐磨、弯曲半经小等特点。
一、产品结构的设计及材料选择
为了保证电缆DGNN-6/10KV-3×70＋3×35能满足盾构特殊工况对电缆的要求，电缆结构设计为：第5种退火镀锡软铜导体，导体屏蔽、EPR绝缘、绝缘屏蔽，3根地线新，垫层、编制加强层和外护套。为确保柔软特性，导体采用5类镀锡铜导体，主动力电缆绝缘选用乙丙橡胶（EPR）中压胶，导体内屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽采用三层共挤技术生产。35mm2的地线芯平均分成三部分后再将半导电屏蔽料挤于其上，成缆时将其位于主线芯间隙中；电缆因经常往返拖曳移动，为了加强电缆的抗拉能力，采用氯化聚乙烯双层护套，并在内护套外面编织一层纤维丝作为加强层。
二、护套生产过程中存在问题及原因分析
DGNN-6/10KV-3×70＋3×35/3电缆，为了增强拖曳能力采用两层护套设计，且在内、外层护套直接设计有一层涤纶纤维丝编织。在生产外护套时，内护套会出现松套、后退、起皱、堵模，外护套出现起泡、炸口等现象。严重时需整根电缆报废，造成较大经济损失。下面就主要为的质量问题和原因进行如下分析：
（一）内护套后退、起皱及原因分析
质量问题现象：内护套生产后向后退缩，护套起皱。
原因分析：1．内护套层与缆芯结合不紧密；2．内护套硫化不充分，且抗张强度低；3．内护套胶料塑性大、强度低、弹性大；4．外层挤出时模芯选择过小，压迫内护套后退和起皱；5．外护套的模套定径太长或模间距太大，外护套胶料作用于在内层套上压力过大；6.焖管段时气压压力低，内外护套结合不紧密。
（二）外护套起泡、炸口及原因分析
质量问题现象：外护套起泡，出现炸口开裂现象。
原因分析：1．缆芯受潮，高温情况下气化，气体冲破护套；2．护套材料含有水分，在硫化过程中将形成水蒸汽产生气泡；3．护套胶片在混炼时，混炼不均匀，导致护套在硫化过程中硫化程度不一，护套材料强度不均一，气体从护套薄弱点起泡或冲破形成炸口；4．模具锥角选择不对，模套的内锥角与模心的外锥角β差值过小，压力偏低从而使胶料致密性差，产生气泡；5．硫化时温度低、时间短达不到工艺要求，欠硫产生气泡；6．冷却水位太低，硫化管冷却段水温太高，导致电缆没有充分冷却就直接与空气接触，产生气泡。
三、护套挤出过程中存在的问题的解决办法
针对第二章分析了护套挤出过程中存在的问题及原因分析，通过多次的生产试机及总结正常生产过程中的经验数据，分析了如下的解决办法。
（一）内护套后退、起皱问题解决措施
1．内护套层与缆芯结合不紧密的解决方法
1）增大模间距的距离，模间距设计为内护套厚度的2倍，加大挤包压力，让挤包层与缆芯紧密的结合在一起。2）加大模套的定径长度，定径长度设计为电缆外径的20%，增大挤出胶料的压力，使胶料与缆芯接触更加紧密。3）增大模套的内锥角与模心的外锥角β差值，提供机头压力。
2．内护套硫化不充分，强度不高的解决方法
1）加大蒸汽气压，气压加到1.3MPa，让内护套充分硫化，确保挤出后的材料强度增加，伸长率减少。
2）降低生产速度，比如该规格电缆在蒸汽压力为1.3MPa，牵引速度设计为2.5m/min，确保电缆在硫化管道内的时间更长，让胶料硫化更充分，硫化更彻底。3）设计材料胶片配方参数，确保材料的焦烧时间T10为0.44min，正硫时间T90为5min。
3．内护套胶料塑性大、强度低，弹性大的解决方法
设计合理的胶料配方，确保护套材料的塑性指标、强度指标、弹性指标在合理范围内。
4．外护套挤出模芯选择过小的解决方法
根据模具设计原理和实际生产经验，通常在外护套模芯尺寸选择时，模芯尺寸应大于缆芯最大尺寸的3mm。通过试验，该模芯尺寸选择非常适合具有内外护套的挤出，能最大程度避免护套退缩问题。
5．外护套的模套定径太长或模间距太大，外护套胶料压力太大的解决方法
在生产外护套时，适当减短外护套模套定径尺寸和模间距尺寸，能有效降低外护套压力对内护套的影响，通常外护套定径长度选择为电缆外径的10%，模间距尺长度为电缆挤出前外径尺寸的80%就可以。
6.焖管时气压低，内护套接合不紧密解决方法
由于在焖管段时，气压低，造成胶料膨胀，导致电缆外径变大，主要采用方法：刚开始焖管时气压高，逐步降低气压，确保电缆硫化好后，不会因为气压变化电缆外径有变化。
（二）外护套起泡问题解决方法
1．外护套前缆芯受潮的解决方法
1）护套前的编织纤维丝不能用易吸潮的材料（如棉线），而应选用不吸水的涤纶丝或芳纶丝。2）缆芯作好防潮措施，每道工序下盘时包一层塑料拉伸膜与潮湿空气隔离。3）缆芯存放实际不能太久，需尽快生产完护套，通常应在7天内完成护套生产。4）对已经受潮的缆芯，应放置在烘房内进行烘干，烘干参数为80℃，24h确保缆芯内的水分做够少。
2．材料有水分的解决方法
混炼前将配好的各组份原材料，放进烘房把水分烘干后再混炼。炼好的胶片用拉伸膜包严作好受潮防护，并尽快用完。
3．胶片在混炼时各组份混炼不均匀的方法解决
把不易分散的材料先进行塑炼，然后再按配方组分别加入混炼，必要时可混炼两遍。
4．模具锥角选择不对的解决方法
模套内锥角控制在60℃-70℃，模心的外锥角β控制在20℃-30℃。
5．硫化时温度、时间达不到工艺要求的解决方法
在生产中通过胶片的T10和T90来确定生产蒸汽气压牵引速度，如欠硫可以适当增加蒸汽气压和降低牵引速度。在DGNN-6/10KV-3×70＋3×35护套生产中采用低压慢速生产，蒸汽气压用0.8Mpa.速度3m/min。温度每增加10度，速度增加一倍。
6．冷却水位太低，硫化管冷却段水温太高，导致线没有充分冷却而直接与空气接触，产生气泡的解决方法
1）适当提高水位，把硫化管溢流阀阀门打开，让冷却水循环起来，使成品线在出硫化管前就充分冷却。2）冷却水槽里放满水，让线再次降温。3）成品线先用周转盘装，放置4h后再倒盘，防止盘具内层的线因热散发不出过热而产生气泡。
四、结束语
（一）、内护套时通过调整生产方式、增大模套定径、增大模间距、增大硫化汽压。外护套时通过减小模套定径、减小模间距、放大模心尺寸、降低硫化气压和牵引速度等方法。解决了外护套生产中出现的内护套层后退、起皱、拉坏等问题。
（二）、通过对原材料的烘干、不易分散的组分进行塑炼、外护套时用低压低速生产、降低硫化管冷却段水温等方法解决了外护套起泡、炸口的问题。
问题的解决减少了返工，提高生产效率，保证了交货期，并大大降低生产成本，得到良好的经济效益和社会效益。