悬链式交联电缆生产线牵引装置的力学原理

目录摘要 (I)绪论 (1)第1章35K V半悬链式交联聚乙烯绝缘电力电缆生产线的设计 (3)1.1总述 (3)1.2适用范围 (3)1.3主要规格及技术参数 (3)1.4本文的主要工作 (4)第2章生产线布置方式和悬链线的设计 (5)2.1生产线的布置方式 (5)2.2交联悬链管线的设计 (5)2.3本章小结 (12)第3章主要设备组成的设计以及工艺流程简要说明 (13)3.1全线主要设备组成 (13)3.2简要工艺流程说明 (13)3.3主要设备的性能及参数 (13)3.4本章小结 (27)第4章气、水供应以及电气控制系统的设计 (28)4.1气、水供应系统的设计 (28)4.1电气控制系统的设计 (28)4.3本章小结 (28)第5章设备操作规程 (29)5.1准备 (29)5.2启车 (29)5.3停车 (31)5.4设备维护和保养 (31)5.5安全操作规程 (32)5.6本章小结 (32)第6章结论 (33)致辞 (34)参考文献 (34)摘要交联聚乙烯绝缘电力电缆和油浸纸电缆相比具有散热好、载流量大、制安方便等优点。

交联聚乙烯绝缘电力电缆由于具有优良的电气性能、良好的热过载特性及安状维修方便等优点而得到广泛的应用，目前，国产35KV及以下的中低压交联聚乙烯绝缘电缆已普遍使用。

近几年电力、水利、化工等行业都采用交联电缆。

本生产线时连续生产交联聚乙烯电缆的理想设备。

由于采用干法交联技术、大大提高聚乙烯的热性能，改善了电性能，克服了聚乙烯的环境开裂和冷流性。

本三层共挤干法交联生产线，在消化国外同类设备先进技术的基础上，综合机械、电气、工艺、产量、操作、外观方面优点，推向市场的成熟产品关键词交联聚乙烯；电力电缆；油浸纸电缆；三层共挤；干法交联AbstractCompare crosslinked prolyethylene to oilimpregnated cable and cover with oil paper cable dispel the heat kind , year heavy is it fit advantage such as being convenient to making flow to have to compare to pay. Pay and unite the insulating electric cable of polyethylene it because of having fine electric performance , in good hot year the characteristic and Ann form to maintain the advantage such as being convenient widely usedly, at present , hand in and unite insulating cables of polyethylene to already low-voltagly generally use in domestic 35KV and following one. Such trades as the electricity , water conservancy , chemical industry ,etc. all adopt and hand in and unite the cable in recent years. Produce and hand in the ideal equipment which unites the polyethylene cable in succession at the time of this production line . Because adopt and do the hot performance that France hands in and unite technology , improve the polyethylene greatly , having improved electric performance, the environment of overcoming the polyethylene fractures and cold and prevail. Three originally is it do law pay production line of uniting , on the basis of digesting advanced technology of the foreign similar equipment to crowd altogether, comprehensive machinery , electric , craft .Key words：crosslinked prolyethylene; oilimpregnated cable ; Three layers are crowded altogether；Do the law to hand in and unite绪论电能生产和其它工业最大的不同是能量不能储存。

收稿日期：1999-11-19作者简介：杜皖宁，女，35岁，讲师，现主要从事教学工作。

悬链式交联电缆生产线牵引装置的力学原理杜皖宁1，张丽艳2（1华东冶金学院，安徽马鞍山243002，2沈阳化工厂，辽宁沈阳110026）摘要：根据交联电缆生产中经常出现的擦管现象，论述了交联电缆生产线牵引装置的力学特性及设计原理，分析了电缆擦管的几种因素，提出了解决办法。

关键词：交联电缆；悬链线；交联管；牵引中图分类号：TM 246文献标识码：A文章编号：1007-4414（2000）02-0050-03交联电缆（XLPE 电缆）以其良好的电气、机械性能和容易敷设等优点得到迅速发展，大有替代传统的铝包纸绝缘电力电缆（P I LC 电缆）、聚氯乙烯电力电缆（PVC 电缆）和不滴流纸力缆（M I ND 电缆）的趋势。

沈阳化工厂作为全国最大的交联电缆生产厂，在几年的生产过程中，发现交联电缆生产线上下牵引装置技术性能和运行状态已成为保证生产正常进行，减少停车，降低生产消耗和提高产品质量的重要环节，必须从理论上深入探索。

!悬链式交联电缆生产线目前在交联电缆生产中世界各国普遍采用过氧化物直接交联工艺，其过程是：导电线芯经过挤包内屏蔽、绝缘层和外屏蔽后进入交联管内化学交联，使挤包的PE 分子交联成XLPE 然后进入冷却管内冷却，在保持其电气性能不变的情况下，可改善PE 的热特性和机械特性，提高电缆的品质。

交联电缆生产线是电线电缆设备中最复杂的一个生产系统，它包括塑料挤出机组，交联机冷却系统、上下牵引装置、收放线及储线装置，控制系统和各种辅助装置，设备占地面积大，生产厂房要求条件高。

这种交联电缆生产线的方式以挤出机组布置在几十米高的交联塔顶部，交联管垂直地面安装即立式布置最为理想（简称VCV ），它可以生产更高电压等级的交联电缆，有效地防止电缆偏心和擦管现象，保证电缆质量。

但因VCV 塔高需70m 以上，土建费用高、建厂投资大，目前选用这种布线方式和设备的厂家很少。

35KV干法交联生产线使用说明书目录1、概述2、生产范围及技术参数3、机组主要设备组成4、简单工艺流程5、主要单机的安全操作及维护保养6、机组使用要求7、机组的维护与保养8、机组附图1、概述1-1、35KV三层共挤干法交联线采用干法化学交联生产优良的6～35KV聚乙烯绝缘电缆，布管形式为半悬链式，交联管采用短路加热，氮气交联、水冷却。

1-2、电缆的内外屏蔽及绝缘一次同时挤出、连续生产，交联管路中的电缆在高温、高压、氮气保护条件下，以一定的工艺线速度（反应时间）发生化学交联反应，在预冷却管路中渐冷，在水冷却管路中冷却，最后成品，从而保证生产的电缆有更好的电绝缘性能、抗老化性能和热机械性能。

1-3、生产线采用先进的中点控制系统，控制下牵引的速度，以上牵引速度为基准，使整线传动协调同步控制。

在电气传动系统、温度控制系统、人机通讯、生产数据的存储等全部采用计算机集中控制，确保整条生产线的线速度平稳、线缆外径稳定。

2、生产范围及技术参数2-1、本生产线适用于紧压铜或铝绞线缆芯，制造6～35KV电压等级交联聚乙烯绝缘电缆。

产品符合GB/T12706-2002相关结构标准。

2-2、电压等级交联聚乙烯6～35KV导体截面铜芯35～630mm2铝芯50～800mm2电缆最大重量10kg/m最大直径Φ75mm挤包厚度Φ65机内屏蔽0.5～2.0mmΦ150机绝缘层3.4～10.5mmΦ90机外屏蔽0.5～2.0mm加热功率360KW加热段36m 6m×6节空冷段 12m 6m×2节水冷段 48m 6m×8节回转轮 1套氮气压力 2.0～2.5MPa氮气纯度 99.5％氮气消耗量 0.4～1.8m3/h储氮灌容量 6m3冷却水压力 0.2～0.6MPa循环用量 25m3/h压缩空气压力 0.6～1.0MPa标准用量 0.8m3/h装机容量 750KVA装备容量 80吨3、机组主要设备组成Φ1600～Φ2500型导轨式（主动）放线架 1套Φ1600/120m型卧式储线器1套30KN上包带牵引机1套Φ65/20型导体屏蔽挤出机1套Φ150/25型绝缘层挤出机1套Φ90/20型绝缘屏蔽挤出机1套三层共挤机头1套上密封装置1套交联管1套悬垂控制器1套水位、水泵控制系统1套氮气控制器1套下密封装置1套30KN下履带牵引机1套Φ1600～Φ3150型导轨式收排线架（包括跳舞轮）1套氮气供给与排放1套水循环冷却系统1套电气控制部件1套4、简要工艺流程导体线芯通过放线架连续主动放线，通过转向轮及夹线器进入二楼的储线器，储线器正常时储线120m，当放线架停机换盘时，夹线器把入储线器进线端线芯夹住，这时储线器可继续维持放线到上牵引，供生产线连续生产。

悬垂控制器使用说明书南京工艺装备制造厂目录一设备用途二设备组成三设备工作原理四主要技术参数五操作说明六安装说明及测试说明七设备维护和修理八元件明细表九设备外部接线图十控制面板示意图一设备用途三层共挤干法交联电缆生产线在生产过程中需要对电缆在硫化管中的位置进行控制，其前提条件是需要测得电缆在悬链点处硫化管中的位置，悬垂控制器就是为此设计的一种测量及控制设备。

测量结果一路用位置指示表进行显示，另一路送到主电控柜的直流调速装置上，由其控制下牵引电机的速度，从而对电缆在硫化管中的悬垂度进行控制。

二设备组成垂悬控制器由发射控制柜，发射线圈，接收控制柜，接收线圈，连接电缆等组成。

其中发射控制柜由稳压电源、信号发生电路、前置放大器、幅值控制电路和功率放大器以及发射控制柜面板上的信号幅度指示表，电源信号灯等组成；接收控制柜由稳压电源、整流电路、放大电路、可编程控制器(以下均简称PLC)以及面板上的电源信号灯，电缆位置指示表等组成。

设备组成示意图见图1。

三设备工作原理发射控制器中的信号发生电路产生一定频率的高频正弦信号，经过电压放大，功率放大，接入到发射线圈中，发射线圈中产生同频交变磁场，硫化管中的电缆穿过发射线圈，相当于电缆穿过环行磁场，这样在电缆中感应产生出感应电势。

电缆芯线与其对硫化管（地）的分布电容以及对硫化水的分布电容构成回路，缆芯上流过高频电流，缆芯上的高频电流产生出一个高频磁场，这个磁场正好穿过安装在硫化管道内的一组接收线圈。

由于这个交变磁场相当于线圈切割磁力线，就在接收线圈内产生一个一定频率的感应电势。

当电缆位于硫化管中心位置时，上下两个接收线圈感应信号相等。

反之，感应信号就不相等。

靠近电缆的线圈信号大，远离电缆的线圈信号小，PLC采集这两个接收线圈的感应信号，通过一定的算法和处理，就可以分析出电缆处于硫化管道中的位置，并给出电缆位置的模拟量，通过连接电缆送给主电控柜的直流调速装置--，控制下牵引电机。

35kV悬链式交联生产线技术合同（三台）本生产线为氮气加热、循环水冷却方式交联生产线，适用于生产6-35kV电压等级交联聚乙烯绝缘电力电缆。

一、生产线主要技术规范1．电压等级交联聚乙烯：6-35kV2．产品规格铜芯：25-630mm2铝芯：25-800mm23．电缆最大重量：10kg/m4．电缆最大直径：75mm5．电缆结构导体屏蔽：0.5-2mm绝缘：2.0-12mm绝缘屏蔽：0.5-3mm6．材料：导体：紧压铜、铝绞线导体屏蔽：交联或非交联导体屏蔽料绝缘：交联聚乙烯绝缘屏蔽：可剥离绝缘屏蔽料不可剥离绝缘屏蔽料7．机构线速度：0.3-30m/min8．硫化管布管形式：半悬链式冷却段倾角：1°-2°（参考）悬链系数：200-150（参考）加热段: 9段,长度约54m材料:1Cr18Ni9Ti不锈钢φ219×4 拉制不锈钢无缝管设计最高温度：450℃设计压力：1.6MPa预冷段：2段,长度约13m材料：1Cr18Ni9Ti不锈钢φ219×4 拉制不锈钢无缝管设计压力：1.6MPa冷却段：14段，长度约84m材料：0Cr18Ni9不锈钢φ150×4拉制不锈钢无缝管冷却段倾角：1°～2°（参考）冷却方式:高压冷却水循环设计压力：1.6MPa9．挤出机排列方式：80-175-100三层共挤式Φ80导体屏蔽Φ175交联聚乙烯绝缘Φ100绝缘屏蔽三台挤出机前后可移动，采用滚动直线导轨方式10．动能消耗：电：安装容量900kVA，供电电网电压应为正弦波，谐波失真不大于5%，三相电压间不平衡度应小于±5%380V±10%，220V±10%，50Hz±2%，三相五线制水：水压0.2-0.6MPa 用水量15m3/h(水库循环水) 进口水温25度以下；压缩空气：0.6-0.8MPa 用气量0.5 m3/h瞬间(标准状态)氮气:压力2.0-2.2MPa,纯度99.5%,消耗量4-8m3/h(标准状态)11．根据厂房现有条件，按单条9+2+14生产线，紧凑布置方式主机平台标高：+13570mm（参考）12．PLC控制和触摸屏显示：主控机（计算机）和监视器集中安装在监控室内，能在主控机上设定和显示各主要参数，如上下牵引速度，挤出机螺杆转速和各挤出机温度和硫化管加热温度等。

悬链式交联生产线绝缘线芯抖动问题及其解决方法的探讨钱子明,管新元,马军( 江苏亨通电力电缆有限公司, 江苏吴江215234)摘要: 针对悬链式交联聚乙烯绝缘电力电缆生产线在生产运行过程中, 绝缘线芯在悬链管中的位置产生周期性抖动的现象, 分析其产生抖动的主要原因, 并通过对工装及设备进行改进, 达到抑制绝缘线芯周期性抖动的目的。

关键词: 交联聚乙烯绝缘电力电缆; 悬链式交联生产线; 线芯抖动; 共振中图分类号: TM247. 1文献标识码: A文章编号: 1672 6901( 2007) 05 0030 04The Fluctuation of the Insulated Conductor in a Catenary CV Line and Counter MeasuresQIAN Zi ming, et al( Jiangsu Hengtong Power Cable Co. , Ltd. , Wujiang 215234, China)Abstract: The main factors responsible for the periodic fluctuation of the insulated conductor in the catenary pipe of anXLPE power cable production line were investigated. By improving the performance of the tooling and equipment, thisperiodic fluctuation of the insulated conductor is prohibited.Key words: XLPE power cable; catenary CV line; fluctuation of the insulated conductor; resonance0引言交联电缆生产线都存在同样问题。

悬链式交联生产线运行时电缆振动的探讨刘春防昉刘亚迟（特变电工德阳电缆股份公司德阳 618000）摘要：本文分析了悬链式交联生产线运行时电缆发生振动，并提出消除振动的方案。

关键词：悬链式交联生产线；振动，解决方案1 引言交联聚乙烯具有优良的电气性能和机械性能，在电力电缆中得到广泛的使用，国产化中低压交联聚乙烯绝缘电缆耐至高压电缆被电力用户所接受。

特别是由于制造中低压电缆所需要的聚烯烃材料和电缆生产设备的国产化，国家加大基础设施的建设和大力发生电力建设等原因，中低压交联聚乙烯绝缘电缆的生产能力迅速扩大，在近一两年中，各电线电缆厂家纷纷进行交联生产线的建设，形成了生产能力严重过剩的局面。

我公司分别在1997年、1999年和2003年上马了悬链式交联生产线，在第一条交联生产线生产过程中，时常出现电缆线芯在生产线上剧烈振动形象，表现在电缆的表面出现密集的波纹。

本文就该问题分析，供同行参考。

2、剧烈振动现象的描述图1 悬链式交联生产线交联管示意图图2 悬链式交联生产线悬垂角如图1所示，A点为交联生产线上牵引出线口位置，B点为机头中心点位置，BC间为交联管。

我公司的第一条交联生产线在生产某些规格电缆的过程中，如小截面铝芯电缆，线芯在AB间剧烈振动，生产出的电缆缆芯表面出现密集的波纹。

振动的频率和挤塑机的振动频率相同，振幅的大小和线芯规格、线速度、上牵引出线口A和机头中心点位置B的距离、机头的倾角、放线张力、水位高低等均有关系。

通过调整某些因素，振幅会有所变化。

在这些因素中，对引起振动的作用不同，特别是线速度、上牵引出线口A和机头中心点位置B的距离以及机头的倾角是影响振动的主要因素，通过调整这些因素均可以消除振动；而放线和储线器张力、水位高低等因素对振动影响不大，通过调整，只能小范围的改变振幅的大小，对振动的频率没有改变。

3 产生剧烈振动的原因分析通过对以上振动形象分析，我们认为这种振动属于“共振”相象，即线芯的固有频率和生产线振动频率一致后产生了“共振”。

目录摘要 (I)绪论 (1)第1章电缆的硫化工艺和生产线的布置形式 (3)1.1电缆的硫化工艺 (3)1.2连续硫化生产线的布置形式 (7)第2章悬链线式生产线的布置及分析 (10)2.1悬链线设计理念 (10)2.2橡套电缆悬链线状的力学特性 (11)第3章橡套电缆连续硫化工艺参数的确定 (15)3.1 MYPTJ橡套电缆的橡料选择 (15)3.2制品规格的确定 (15)3.3螺杆转速和牵引速度的确定 (16)3.4硫化温度和出线速度的确定 (16)3.5蒸汽压力的确定 (17)第4章悬垂控制器的工作原理 (19)4.1接触式悬垂控制器 (19)4.2非接触式悬垂控制器 (19)第5章擦管的原因及排除办法 (20)5.1擦管的原因 (20)5.2解决擦管的办法 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)本课题是关于橡套电缆连续硫化设计分析，说到“硫化”，我简单的介绍一下“硫化”的目的和意义。

许多优良的电缆绝缘聚合物，如聚乙烯、乙丙胶、或三元乙丙胶、聚乙烯一醋酸乙烯共聚物等都是具有直链的热塑性材料。

这种长链分子间没有连结，易于互相移动。

当温度生高到一定程度，它们都会发生机械变形，并降低其工作温度。

为了改善它们的耐温特性，这种直链行的分子结构，可通过物理或化学方法，交叉链接起来。

成为多向行结构。

经交联以后，原来的热塑性体就变成热弹性体。

这个交联的过程基本上和橡胶的硫化过程相同，所以有时也把“交联”叫做“硫化”。

交联方法有物理的化学的两类。

物理方法是采用高能粒子射线（如丫射线）照射直链聚合物，在其链上打出若干游离基团，简称为接点。

接点活性很大，可把两个或几个线型分子交叉连接起来。

对电力电缆，由于绝缘较厚，直径较大，一般不采用物理交联而采用化学交联。

化学交联是采用化学方法将直链的PE及EPDM等热塑性直链的分子，通过化学反应交联起来，转化为三维网状结构。

化学交联一般还可以分过氧化物交联和硅烷接枝交联两种。