承载型卷筒电缆首要依据用户的需求,参阅该水电站及其他场所的各种类型卷筒电缆在实际运用时的作用,参照国表里产品样本及相关技术资料进行规划和研发。
产品结构
依据上述要求,对产品的结构进行了规划定型
因为电缆的运用环境杂乱,要求承载力大、频频卷绕、确保运用年限等,因而规划时有必要考虑以下问题:
1、 导体截面的挑选。电缆芯数为 19 芯,载流量大于 10 A,电缆制品外径小于 35 mm,参阅《电线电缆载流量》中表 3-3-1,考虑电缆组群的下降因数,导体截面选取 1. 5 mm2 即可满意要求。因为卷筒电缆频频卷绕会引起温升过高,载流量安全裕度小,终究承认导体截面选用2.5mm²,按橡胶绝缘和护套的电缆结构规划,开始核算规范为19×2.5mm²的制品电缆外径约为 27 mm。
2、电缆的承载强度。经过对运用场合的测验和理论核算,电缆的承拉力大于 6000 N,卷筒电缆频频卷放、拖曳,长时间受力不均衡,因而电缆的承载规划尤为重要。《起重机规划手册》第五章“起重机电气设备”中的第三节“电线和电缆”指出: 移动供电用软电缆的线芯拉断力可按 137 ~ 157 N /mm2 核算,即 2. 5 mm2 的绝缘线芯可接受 342. 5 ~ 392. 5 N的拉力,规范为 19×2.5mm²的卷筒电缆可接受6 507. 5 ~ 7 457. 5 N 的拉力。但多芯电缆在实际运用中因为受力不均简单形成部分绝缘线芯因受力过大而拉断,因而多芯电缆不能作为承载芯来核算承载强度。
市场上部分卷筒电缆为进步承载强度,电缆每芯铜导体的中心层直接选用镀锌钢丝或钢绞线作为承载芯,但钢丝与铜丝的力学功能差异太大,电缆频频卷放时钢丝应力会很快形成铜丝磨损、断股,故这种结构不合理。终究承认选用契合 YB /T 5004 的类型规范为1 × 7-3. 0-1370-A 的镀锌钢绞线作为承载芯,钢绞线最小破断拉力为 6 920 N。
3、 护套的抗开裂功能。卷筒电缆长时间处于卷放、拖曳、揉捏等作业状况,作业环境恶劣,电缆的护套简单损害、决裂,失掉维护作用,终究导致电缆作废,缩短电缆的运用寿命,因而护套的加工规划尤为要害,需要点优化护套结构。经过对卷筒电缆运用场合的剖析,参照其他橡胶电缆产品结构及运用作用,采纳“表里护套 + 织造加强层”的归纳结构规划,以满意护套的抗开裂功能,增强护套和电缆的全体强度。
资料选用
1、导体资料。关于承载型卷筒电缆而言,需避免电缆在运用中呈现导体断芯现象,影响电缆的正常运转。导体资料选用优质退火无氧铜,契合GB /T 3956 规范要求的第 6 种镀锡软导体,导体外表镀层均匀、亮光,无氧化和毛刺等。
2、绝缘资料。绝缘资料选用契合 IEC 60092-351 的乙丙橡胶混合物,但抗张强度应不小于 6. 5MPa。乙丙橡胶混合物具有杰出的电绝缘功能、优秀的耐热老化性、优异的耐寒性、较好的化学稳定性、耐臭氧和耐候性,而且无毒无臭。
3、承载芯。承载芯选用契合 YB /T 5004 的 A级锌层镀锌钢绞线,抗拉强度 1 370 MPa,绞合严密,绞合节径比不大于 14 倍,钢绞线抗拉强度大。
4、承载芯隔离层。独自设置的承载芯的机械功能彻底差异于导体和绝缘等资料,为了避免承载芯直接与绝缘触摸,在承载芯外设置一层隔离层,隔离层选用与绝缘同质的资料,经过资料的一致性来削减电缆运用过程中承载芯及隔离层对绝缘的损害。
5、内、外护套。卷筒电缆使用场合广,电缆护层既要具有高强度、高抗撕、阻燃、耐酸、耐油等功能,还要具有耐低温功能。故此按 DIN VDE 0207Teil 21 中 5GM5 为规划基准,对高强度氯丁橡胶护套的配方进行了开发攻关,橡胶资料选用氯丁橡胶为基料,对硫化、防护和补强填充等系统进行研讨和改进。硫化系统不仅能改进胶料的交联性、耐热性,下降紧缩永久变形,还能进步胶料和纤维的粘合强度,且能够避免胶料在加工过程中焦烧; 防护系统使胶料具有优秀的耐久性,包含耐天然老化和加快老化功能; 补强填充系统进步胶料的抗撕裂强度和拉伸强度,还可改进胶料的加工功能和挤出外观。经过对硫化、防护和补强填充等系统的研讨和改进,优化配方规划,使加工后的护套满意阻燃、耐油、耐磨、耐曲折和耐低温等功能要求,进步电缆的机械功能和耐环境功能。经过选用正交规划办法,终究得到高强度氯丁橡胶外护套优化配方。
6、织造加强层。在进步表里护套抗张强度、抗撕裂强度和改进耐候性的基础上,在表里护套之间再增设一层加强层,进一步增强电缆护层的归纳机械功能。加强层选用杜邦尼龙 66 纤维织造层,纤维具有耐高温、高抗拉、高磨度、耐冲击和耐化学剂等功能。