屏蔽層氣泡確實可能因料中水分過多導致,但需結合具體工藝環(huán)節(jié)和氣泡特征綜合判斷。以下從原因、影響及解決方案三方面展開分析:
一、料中水分導致氣泡的機制
水分蒸發(fā)形成氣泡
若屏蔽層材料(如金屬帶、金屬絲編織層)或絕緣層材料中混入水分,在高溫擠塑或硫化過程中,水分會迅速蒸發(fā)為水蒸氣。由于材料固化速度較快,水蒸氣無法及時排出,便會在屏蔽層與絕緣層之間或屏蔽層內(nèi)部形成氣泡。典型案例:某電纜廠在生產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯電纜時,因未對金屬屏蔽帶進行干燥處理,導致屏蔽層出現(xiàn)直徑0.5-1mm的氣泡,經(jīng)檢測氣泡內(nèi)含有水蒸氣殘留。
水分與材料反應產(chǎn)生氣體
部分材料(如某些助焊劑、潤滑劑)在高溫下會與水分發(fā)生化學反應,生成氣體(如氫氣、二氧化碳),進一步加劇氣泡產(chǎn)生。案例:某同軸電纜鍍錫過程中,因助焊劑含水量超標,在高溫下產(chǎn)生大量氣體,導致屏蔽層出現(xiàn)針狀氣孔,影響屏蔽效果。
二、其他可能導致屏蔽層氣泡的原因
冷卻不充分
若擠塑后冷卻速度過慢或冷卻水溫度過高,材料內(nèi)部會因熱脹冷縮差異產(chǎn)生應力,導致屏蔽層與絕緣層分離,形成氣泡。特征:氣泡通常呈環(huán)狀分布,位于距線芯等距的圓周上。
工藝參數(shù)控制不當
壓合壓力不足:屏蔽層與絕緣層壓合時壓力過低,導致兩者結合不緊密,空氣或水分滯留其間。
溫度控制不當:溫度過高會導致材料分解產(chǎn)生氣體,溫度過低則會使材料流動性不足,無法完全填充空隙。
材料污染
屏蔽層表面存在油污、灰塵或其他污染物,會降低其與絕緣層的粘附力,導致氣泡產(chǎn)生。
三、氣泡的影響及危害
降低屏蔽效果
氣泡會破壞屏蔽層的連續(xù)性,導致電磁干擾泄漏,影響電纜的傳輸性能。引發(fā)局部放電
氣泡內(nèi)空氣或水蒸氣在電場作用下會電離,產(chǎn)生局部放電,加速絕緣層老化,甚至引發(fā)擊穿故障。影響機械性能
氣泡會降低屏蔽層與絕緣層的結合強度,使電纜在彎曲或拉伸時易出現(xiàn)分層或斷裂。
四、解決方案與預防措施
控制材料水分
干燥處理:對金屬屏蔽帶、絕緣料等材料進行預干燥,確保水分含量符合標準(如XLPE絕緣料水分含量應≤0.1%)。
密封存儲:材料應存放在干燥環(huán)境中,避免受潮。
優(yōu)化工藝參數(shù)
選配適當模具:根據(jù)電纜規(guī)格選擇合適的擠塑模具,確保材料均勻填充。
加強冷卻:提高冷卻水流量或降低冷卻水溫度,確保材料快速固化。
調(diào)整壓合參數(shù):根據(jù)材料特性調(diào)整壓合壓力、溫度和時間,確保屏蔽層與絕緣層緊密結合。
改善設備與環(huán)境
定期維護設備:檢查擠塑機、壓合機等設備狀態(tài),確保無漏氣、漏油等問題。
控制環(huán)境溫濕度:保持生產(chǎn)環(huán)境溫度在20-25℃,濕度在40%-60%,避免環(huán)境因素影響材料性能。
加強質(zhì)量檢測
在線檢測:使用X射線或超聲波檢測設備,實時監(jiān)測屏蔽層氣泡情況。
成品檢驗:對電纜進行耐壓試驗、局部放電檢測,確保無氣泡缺陷。
