En절연 도체가 육안 검사를 통과하고 AC 내전압 테스트에 들어갔습니다. 테스트가 실패했습니다. 케이블을 절단했을 때 절연 벽의 크기는 한쪽이 2.6mm, 다른 쪽이 3.1mm였습니다. 1km가 넘는 생산 과정에서 이러한 기이함은 명백한 경고 없이 나타났다가 사라질 수 있습니다. 이는 물질적인 문제가 아니었습니다. 펠릿 배치가 사양을 충족했고 화합물 공급업체가 아무것도 변경하지 않았습니다. 고장은 불안정한 툴링 정렬과 압출기 헤드의 용융 온도가 일관되지 않아 발생했습니다. 이는 케이블 공장에서 흔히 볼 수 있는 경험이며 압출 케이블 절연에 대한 기술적 논의에 항상 재료 선택과 공정 제어가 모두 포함되어야 하는 이유를 설명합니다.
간단히 말해서 압출 케이블 절연체는 크로스헤드 다이를 통해 용융된 화합물을 강제로 통과시켜 도체 주위에 적용되는 연속 폴리머 층입니다. 품질은 케이블이 공장 테스트를 통과하는지 여부뿐 아니라 수년간의 열, 습도 및 기계적 스트레스에도 계속 작동하는지 여부를 결정합니다. 프로세스, 재료 제한 및 장비 매개변수를 이해하면 케이블 제조업체가 실패율을 줄이고 비용이 많이 드는 재작업을 방지하는 데 도움이 됩니다.
압출 케이블 절연체의 정의 및 공정 작동 방식
압출은 전력, 제어 및 통신 케이블에 절연을 적용하는 데 가장 널리 사용되는 방법입니다. 스크류 컨베이어는 폴리머를 녹이고, 다이 시스템은 용융물을 튜브로 성형하며, 해당 튜브는 즉시 움직이는 도체 위로 끌어내려집니다. 헤드 내부의 진공 및 압력은 공기가 갇히지 않고 용융물이 도체 표면에 부착되는 데 도움이 됩니다. 그런 다음 단열재는 물통에서 냉각되어 폴리머가 외부에서 내부로 응고됩니다.
케이블 절연 공정에서는 다양한 재료를 처리해야 합니다. 폴리에틸렌(PE)은 통신 케이블에 일반적으로 사용되며, 폴리염화비닐(PVC)은 범용 저전압 케이블에, 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 중고압 전력 케이블에, 실리콘 고무나 불소중합체는 태양광, EV, 고온 케이블과 같은 특수 제품에 사용됩니다. 각 재료에는 고유한 용융 온도, 점도 곡선 및 필요한 냉각 프로필이 있습니다.
압출 전 도체 표면 상태도 중요합니다. 연속 생산에서는 와이어가 인발 또는 연선 공정을 통해 들어갑니다. 도체의 장력, 드로잉 오일 잔류물의 존재 및 표면 산화는 각각 절연 접착력과 직경 균일성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이것이 바로 업스트림 공정 매개변수가 압출기 설정 자체만큼 중요한 이유입니다. 예를 들어, 와이어 인발 작업에서 인장 변동으로 인해 도체 직경이 약간 변경될 수 있으며, 이러한 변화는 절연 벽에 상응하는 불규칙성으로 나타납니다. 상류 장력 제어와 최종 단열재 품질 사이의 관계는 다음 기사에서 더 자세히 조사됩니다. 로드 브레이크다운 기계가 와이어 장력 제어를 관리하는 방법 .
절연 품질이 케이블 성능에 미치는 영향
절연층은 도체를 전기적으로 절연하고, 환경 공격으로부터 보호하고, 도체를 기계적으로 지지하는 세 가지 기능을 수행합니다. 동일한 기능이 대부분의 공장 테스트 실패 및 현장 오류를 설명합니다.
전기적 파손은 일반적으로 절연벽이 가장 얇은 곳에서 시작됩니다. 도체 또는 절연체 직경이 케이블을 따라 달라지면 얇은 부분의 전계 강도가 재료의 파괴 강도보다 높아집니다. 그 효과는 더 높은 전압에서 더욱 강해지기 때문에 중전압 및 고전압 케이블은 엄격한 절연 편심 허용 오차를 지정합니다. 저전압 케이블의 경우에도 벽 두께가 줄어들면 기계적 손상 및 습기 유입에 대한 보호 기능이 약해집니다.
| 소재 | 연속 도체 온도 | 상대 유전 강도 | 일반적인 케이블 애플리케이션 |
|---|---|---|---|
| LDPE | 70°C | 중간 | 저전압 전원, 제어 및 통신 케이블 |
| XLPE | 90°C | 높음 | 중간- and high-voltage power cables |
| PVC | 70°C | 낮음 ~ 중간 | 일반 저압 건축용 전선 및 유연성 코드 |
| 실리콘 고무 | 180°C | 중간 | EV 케이블, 태양광 케이블, 고온 유연 케이블 |
| 불소중합체(FEP/PTFE) | 200~260°C | 높음 | 미세 내열 케이블 및 데이터 케이블 |
치수 일관성은 데이터 및 무선 주파수 케이블의 정전용량과 임피던스에도 영향을 미칩니다. 통신 케이블의 경우 길이에 따라 천천히 변하는 방사형 편심으로 인해 임피던스 변동과 신호 반사가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 절연층의 직경 정확도와 동심도가 전기적 강도뿐만 아니라 신호 무결성에도 매우 중요합니다.
압출 단열재 품질을 결정하는 공정 변수
재료가 선택되면 프로세스에서는 단열재가 의도한 대로 작동하는지 여부를 결정합니다. 실제로 여러 변수가 상호 작용합니다.
재료 준비. 특정 폴리올레핀 혼합물과 같은 흡습성 화합물은 사용하기 전에 건조해야 합니다. 잔류 수분은 용융물에 기포를 생성하며, 이 기포는 나중에 부분 방전 개시점 역할을 하는 공극이 됩니다. XLPE 케이블의 경우 보이드는 가장 중요한 품질 위험 중 하나입니다.
온도 프로파일 및 나사 설계. 폴리머는 균일한 용융 온도로 다이에 도달해야 합니다. 배럴의 차가운 부분으로 인해 녹지 않은 입자가 발생할 수 있습니다. 과열된 지점은 재료를 분해하고 젤을 생성합니다. 스크류 형상, 배럴 온도 범위 및 라인 속도는 특정 화합물과 일치해야 합니다. 범용 압출기는 PE, PVC 및 TPE를 만족스럽게 실행할 수 있지만, 한 가지 재료 계열에 맞게 설계된 생산 라인은 더 엄격한 공차와 더 높은 생산량을 유지할 것입니다.
툴링 및 헤드 디자인. 크로스헤드 다이 형상은 초기 벽 두께를 설정합니다. 다이 중심선이 도체에 대해 오프셋되면 절연체가 편심됩니다. 이는 센터링 나사로 수정할 수 있는 정적 오류이지만 툴링이 제대로 잠기지 않으면 오류가 다시 발생합니다. 시간이 지남에 따라 다이 마모로 인해 출구 간격이 변경되고 점진적인 벽 두께 드리프트가 발생합니다.
냉각. 냉각 프로필은 폴리머의 결정 구조에 영향을 미치므로 기계적, 전기적 특성에도 영향을 줍니다. 급속 냉각은 내부 응력을 생성할 수 있는 반면 벽이 얇은 케이블의 느린 냉각은 치수 타원성에 영향을 미칩니다.
가교. XLPE 케이블의 경우 가교 작업은 열 정격 및 장기 신뢰성에 가장 큰 영향을 미치는 공정 단계입니다. 화학적 가교에는 경화 튜브를 따라 정밀한 온도 제어가 필요합니다. 전자빔을 이용한 물리적 가교에는 제어된 선량과 침투가 필요합니다.
온라인 모니터링은 잠재적인 결함이 발생하기 전에 프로세스 변형을 포착합니다. 다이 출구에서의 직경 피드백의 경우, LGD25 레이저 직경 게이지 작업자는 압출된 단열재 크기를 실시간으로 읽을 수 있습니다. 직경 측정은 스파크 테스터 다운스트림과 함께 기본적이지만 효과적인 온라인 품질 모니터링 루프를 생성합니다.
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공장 테스트를 통해 절연층이 전기적 및 기계적 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 올바른 테스트 세트는 케이블 유형과 해당 표준에 따라 다릅니다. 다음 점검은 대부분의 케이블 범주에 걸쳐 일반적입니다.
- 절연저항 측정. 이 테스트는 도체와 접지 스크린 또는 물 사이의 DC 저항을 측정합니다. 낮은 값은 습기, 오염 또는 열악한 단열재를 나타냅니다.
- AC 내전압 테스트. 케이블은 지정된 시간 동안 높은 AC 전압에 노출됩니다. 테스트 중 파손은 일반적으로 단열벽에 심각한 결함이 있음을 나타냅니다.
- 열팽창 테스트. 가교된 단열재 샘플은 정의된 하중 하에서 가열됩니다. 신율과 영구 변형은 한계 미만으로 유지되어야 합니다. 이 테스트는 가교 작업이 효과적이었음을 검증합니다.
- 노화 테스트. 샘플을 특정 기간 동안 공기 순환 오븐에서 높은 온도에 노출시키고 기계적 특성의 변화를 측정합니다.
안 절연 저항 측정기 모든 케이블 공장의 기본 장비입니다. 케이블 표준에서 요구하는 대로 절연층이 DC 누출을 차단하는지 확인합니다. 내력 시험기 및 열 확장 장비와 함께 이러한 장비는 압출 라인과 배송 사이에 최소 품질 게이트를 형성합니다.
사용자 정의 ZC-90 절연 저항 측정기 공장, 제조업체 - Jiangsu Jiache Jiangsu Jiacheng Technology Co., Ltd.는 중국 ZC-90 절연 저항 측정기 제조업체 및 공장이며, 맞춤형 ZC-90 절연 저항 측정기를 제공합니다... 제품보기 → 압출 라인에서 찾아야 할 사항
올바른 압출 장비를 선택하는 것은 제품 믹스에 라인을 맞추는 문제입니다. 일반적으로 다음 요소에 따라 라인이 수년 동안 작동하면서 필요한 공차를 유지할지 여부가 결정됩니다.
- 재료 범위. PVC와 PE만 운영하는 공장에서는 간단한 범용 압출기를 사용할 수 있습니다. 전력 케이블 시장에 서비스를 제공하는 플랜트에는 더 나은 온도 제어 및 가교 기능을 갖춘 라인이 필요합니다. 특수 케이블 제조업체에는 다양한 나사 디자인의 실리콘 고무 또는 불소중합체 압출 라인이 필요할 수 있습니다.
- 공정 안정성. 압출기 나사, 기어박스, 모터 드라이브 및 제어 시스템은 엄격한 허용 오차 내에서 설정점을 유지해야 합니다. 5°C의 온도 변동만으로도 다이 팽창과 최종 직경이 변경될 수 있습니다.
- 기계의 일부로 측정합니다. 직경, 편심률 및 스파크 테스트 장비는 추가 장치로 취급되지 않고 라인 제어 장치에 통합되어야 합니다.
- 애프터 세일즈 및 라인 통합. 안 extrusion line does not operate in isolation. The pay-off, preheater, cooling trough, capstan and take-up must be synchronized. When evaluating a supplier, the total line configuration and the support provided during installation matter as much as the extruder specifications.
표준 제품의 긴 생산 주기를 실행하는 제조업체를 위해 특별히 제작된 고속 전선 절연 생산 라인 별도의 구성 요소를 조립하는 것보다 이점을 제공합니다. 드라이브, 온도 영역, 냉각 및 테이크업이 하나의 시스템으로 설계되었습니다. 실리콘, 불소중합체, 발포 및 가교 화합물에는 서로 다른 라인이 필요하며 각 제품에는 동일한 논리가 적용됩니다.
맞춤형 고속 와이어 절연 생산 라인 공장, 제조사 - Jiang Jiangsu Jiacheng Technology Co., Ltd.는 중국 고속 와이어 절연 생산 라인 제조업체 및 공장입니다. 우리는 맞춤형 고품질 와이어 절연 생산 라인을 제공합니다. 제품보기 → 이러한 고려사항은 이론적인 것이 아닙니다. 절연층은 제품의 전기적 가치를 얻는 곳이기 때문에 케이블 공장에서는 압출 장비를 정기적으로 교체하거나 업그레이드합니다. 인발, 어닐링, 연선 등의 업스트림 공정을 통해 도체가 만들어지지만 압출 공정은 케이블의 정격 전압과 서비스 수명을 정의하는 절연 경계를 결정합니다.
