杨光
金川集团电线电缆有限公司，甘肃金昌737100
摘要:本文简要介绍了预分支电缆产品的研发历程及工艺流程，重点分析了多芯型预分支电缆在研发过程中影响产品质量和加工工艺的原因并提出了解决措施。本文对电线电缆生产企业多芯型预分支电缆的生产具有一定的指导意义。
关键词：多芯型预分支电缆 研发
0引言
预分支电缆是为配合城市高层建筑供电系统而开发的成套产品，是工厂按照电缆用户的要求，按主、分支电缆型号、规格、截面、长度及分支位置等参数，在专用生产设备上将主、分支电缆连接在一起，极大缩短了施工周期,大幅度减少材料费用和施工费用。
目前市场上多为单芯型或单芯绞合型，多芯型预分支电缆少见，主要原因是多芯型加工难度大，工艺复杂，产品质量难以保证，但是多芯型预分支电缆比单芯型和单芯复合型敷设施工更方便，更经济，多芯型预分支电缆将成为一种新趋势。
1．预分支电缆介绍
1.1相关概念
预分支电缆是由工厂预制成完整连续的成套电缆，在主干电缆规定部位及其要求，将主干电缆和分支电缆的导体，通过铜或铜合金管压缩连接，并进行完整的绝缘处理。预分支电缆由四部分组成：主干电缆、分支线、分支连接体、相关附件，
分支连接体是主干和分支电缆导体通过铜或铜合金管压缩连接，并进行完整绝缘处理的密封性部件。
1.2多芯型预分支电缆新产品研发
在多芯型预分支电缆新产品的研发实施过程中，研发小组主要在以下几方面做了研究：一是产品在工厂生产中出现分支连接体两端部本体电缆烫伤问题；二是多芯成缆型预分支电缆在压接50mm2以上时，难扩张问题；三是模具投料量过多问题；四是多芯成缆型预分支电缆压接时主干与分支本体电缆成缆方向对注塑质量的影响；五是压接处绝缘处理方式对分支连接体质量的影响；六是压接用C型扣大小对压接质量的影响。
2. 多芯型预分支电缆研发重点解决的问题
2.1用更改定位套材质的办法解决分支连接体两端部烫伤工艺难题
在产品开发过程中，遇到了分支连接体两端部本体电缆严重烫伤的情况（见图2、图3），本体电缆护套层、绕包层、绝缘层都不同程度有烫伤。护套层受破坏后预分支电缆的密闭性能大大降低，绝缘层受破坏电缆的绝缘性能无法保证，这些缺陷的存在有极大安全隐患，只要遇到水介质极易造成触电的危险。
经过研发小组的反复研究，我们发现此问题的出现主要是两方面原因造成的，一是由于模具以及定位套均为45#钢材质，热传递较快，虽然注塑时仅用3分钟，但这3分钟足以使定位套热量迅速增加从而烫伤本体电缆；二是定位套端部设计无倒角，注塑时巨大的推动力(120kg)使电缆在模腔内发生位移（700mm），而同时定位套是紧紧压在电缆本体上的，于是锐利的定位套端部将电缆护套刮裂。
在178次注塑试验中，有99次表面无刮痕，但本体电缆护套被烫化并与定位套粘连；有79次表面有明显刮痕，但同时本体电缆护套也出现与定位套粘连的情况。
针对第一个原因，采取的措施是更换定位套材质。在材质选择上一方面要求该材质热传递慢、耐高温，另一方面要求易于加工、有韧性不易摔碎变形。能满足以上两个条件的材质主要有聚四氟乙烯和电木，这两种材质连续耐温等级均在140℃以上；聚四氟乙烯热传递效果远慢于金属，电木是使用品质优良的漂白木积纸及棉绒纸做为补强物，并以高纯度、全合成的石化原料所反应制成的酚醛树脂做为树脂粘合剂制造而成，故其热传递也较金属慢；价格上聚四氟乙烯是电木的好几倍，因此综合考虑选择电木作为定位套材料是较为理想的。
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针对第二个原因，研发小组在反复试验基础上，将定位套端部设计成圆角斜坡过度，经过100次试注塑，我们发现本体电缆刮破的现象全部杜绝。
改进前图纸见图3，改进后图纸见4。
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目前国内解决烫伤问题均采用给模具加装冷却系统的办法解决，加装冷却系统成本较高，另外分支连接体表面常出现发毛、不光亮等问题，表面质量不够稳定，而更换定位套材质来解决烫伤问题对表面质量不造成影响，该办法在国内属首创。
2.2设计扩张器解决50mm2以上多芯成缆型预分支电缆压接难扩张问题
多芯型预分支电缆在压接工序操作时，需根据主干电缆外径选择合适的注塑模具，然后再根据所选注塑模具内刻度线确定主干电缆外护层应扒开的长度，扒开后将绕包层拆除，分别将各绝缘线芯扩成灯笼状，再进行绝缘扒开和压接等操作，由于目前国内并无专用工具，操作效率低，特别是大截面的多芯预分支电缆效率更低，为提高生产效率，设计了专业扩张器。
2.3精确设定挤出时间解决1～6号模具投料量过多问题
投料量与挤出时间、模具腔体体积有关，当选定模具后，腔体体积就是不变量，
为精确投料量，重新设计试验，预计挤出时间，然后开始注塑，将注塑出来的料进行称重，再按挤出时间与称重值进行计算，算出每一秒钟的出胶量，再对此计算结果进行验证。
通过计算一秒钟的出胶料为0.0292kg,1号模具降低20s后的胶量为0.585kg，调整前后的投料量见表1。
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2. 4解决混电问题
混电问题是多芯型预分支电缆难以大面积推广的主要原因之一。所以开发多芯型预分支电缆，解决混电问题是关键。研发小组在查阅大量资料以及现场亲自操作后，总结了可以解决混电问题的方法。即是在压接完成后注塑前，用长12cm同时大于连接处外径的绝缘皮包在连接处，并用15cm长尼龙扎带捆扎，防止在注塑过程中绝缘皮子发生位移而失效，加绝缘皮时必须加在线芯与线芯之间。在加绝缘皮之前，出现混电3次，加完后混电现象再没出现。
3 结束语
预分支电缆在国内的应用已得到了迅速推广，随着我国各种基础建设、房地产开发的速度加快，市场对预制分支电缆的应用种类要求不断增多，性能要求不断提高，预制分支电缆是电缆家族的新成员，为适应预制分支电缆进一步发展的需要，了解和掌握多芯型预分支电缆在生产过程中影响产品质量和加工工艺的原因及解决措施对其推广应用至关重要。