電力電纜生產(chǎn)工藝概覽 - 從原材料到成品

電力電纜是如何“煉”成的？生產(chǎn)工藝流程是什么？電力電纜是現(xiàn)代能源傳輸?shù)?/span>“血管”，其性能直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。其生產(chǎn)過(guò)程有材料科學(xué)、機(jī)械加工和控制技術(shù)，主要包含以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

1.  導(dǎo)體制造：

原材料： 通常使用高純度電解銅或電工鋁（桿/錠）。

拉絲： 通過(guò)拉絲機(jī)將大直徑的銅/鋁桿逐步拉拔成符合規(guī)格要求的細(xì)單線。此過(guò)程需控制線徑、表面光潔度和機(jī)械性能。

退火： 拉絲后的單線變硬變脆，需進(jìn)行連續(xù)退火（加熱后冷卻）以恢復(fù)其柔韌性和導(dǎo)電性。

絞合： 將多根單線按特定方向和規(guī)則（同心絞、束絞等）絞合成所需截面積的導(dǎo)體（芯線）。絞合能提高導(dǎo)體的柔韌性、抗彎曲疲勞性和穩(wěn)定性。

2.  絕緣層擠出：

材料準(zhǔn)備： 絕緣材料（如PVC、XLPE、EPR等）通常為顆粒狀，需進(jìn)行干燥、預(yù)熱等預(yù)處理。

擠出： 這是核心工藝。導(dǎo)體通過(guò)擠出機(jī)機(jī)頭，熔融的絕緣材料在高溫高壓下被均勻、緊密、連續(xù)地包覆在導(dǎo)體表面。關(guān)鍵控制點(diǎn)包括：溫度、壓力、擠出速度、偏心度（絕緣層厚度均勻性）。對(duì)于中高壓電纜，常采用三層共擠技術(shù)（導(dǎo)體屏蔽、絕緣層、絕緣屏蔽同時(shí)擠出），提高界面質(zhì)量和性能。

3.  交聯(lián) (針對(duì)XLPE等熱固性材料)：

對(duì)于交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電纜，擠出后的絕緣層需要交聯(lián)處理，使其從熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦浴?/span>

主要方法：

化學(xué)交聯(lián) (CV - Continuous Vulcanization)： 在擠出生產(chǎn)線后段設(shè)置高溫、高壓的硫化管道，通過(guò)蒸汽或氮?dú)饧訜?，并加入交?lián)劑（如過(guò)氧化物）使聚乙烯分子鏈間形成牢固的化學(xué)鍵（交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）。

輻照交聯(lián)： 利用高能電子束（輻照）轟擊絕緣層，打斷分子鏈并形成了交聯(lián)結(jié)構(gòu)。常用于較小規(guī)格或特殊電纜。

交聯(lián)作用： 大幅提高絕緣的耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕性和抗變形能力（熱延伸性）。

4.  成纜：

將多根絕緣線芯（可能還包括填充物、接地線、控制線等）按設(shè)計(jì)要求（如：扇形、圓形）絞合在一起，形成電纜的“纜芯”。

成纜需保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、圓整，并控制絞合節(jié)距以減少內(nèi)部應(yīng)力。

5.  內(nèi)護(hù)層/隔離層擠出：

在成纜后的纜芯上擠出包覆一層內(nèi)護(hù)套（如PVC、PE或無(wú)鹵阻燃聚烯烴）或繞包隔離層（如阻水帶）。

作用： 保護(hù)纜芯免受后續(xù)鎧裝工序的損傷，提供徑向阻水功能，或作為鎧裝/外護(hù)套與纜芯間的緩沖層。

6.  鎧裝 (根據(jù)需要)：

鋼帶鎧裝： 在纜芯外繞包雙層鋼帶（間隙式或搭蓋式），提供強(qiáng)大的徑向機(jī)械保護(hù)，抗壓、抗沖擊。

鋼絲鎧裝： 在纜芯外單層或雙層絞合鋼絲（通常鍍鋅或涂塑），提供強(qiáng)大的抗拉強(qiáng)度，常用于海底電纜、豎井或大落差敷設(shè)。

非金屬鎧裝： 如玻璃纖維帶、芳綸紗等，提供增強(qiáng)的抗拉性能同時(shí)保持電纜輕便和柔性。

7.  外護(hù)套擠出：

防線： 在鎧裝層（或內(nèi)護(hù)層）外擠出保護(hù)層——外護(hù)套。

材料： 常用PVC、PE（高/中密度）、無(wú)鹵低煙阻燃聚烯烴（WDZ）等，根據(jù)使用環(huán)境（阻燃、耐候、耐油、防紫外線、防鼠蟻等）選擇。

要求： 厚度均勻、表面光滑圓整、無(wú)缺陷，提供機(jī)械保護(hù)、環(huán)境防護(hù)和電氣隔離。

8.  成品檢驗(yàn)與包裝：

過(guò)程檢驗(yàn)： 整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中有嚴(yán)格的過(guò)程控制（如導(dǎo)體尺寸、絕緣厚度/偏心度、火花耐壓試驗(yàn)）。

出廠試驗(yàn)： 成品電纜需按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 12706）進(jìn)行例行試驗(yàn)（導(dǎo)體直流電阻、絕緣電阻、耐壓試驗(yàn)）和抽樣試驗(yàn)（如結(jié)構(gòu)尺寸檢查、機(jī)械物理性能、老化試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)（中高壓）、電壓試驗(yàn)等）。

包裝： 通過(guò)檢驗(yàn)的電纜按規(guī)定長(zhǎng)度（或短段）卷繞在電纜盤上，妥善包裝并標(biāo)識(shí)（規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度、廠家、生產(chǎn)日期、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等），準(zhǔn)備出廠。

電力電纜的生產(chǎn)是一條連續(xù)，環(huán)環(huán)相扣的流水線。每個(gè)環(huán)節(jié)的工藝控制都至關(guān)重要，直接決定了電纜的電氣性能、機(jī)械性能、使用壽命和安全性。從精煉的導(dǎo)體到堅(jiān)固的護(hù)套，每一步都凝聚著材料科學(xué)與制造工藝的智慧結(jié)晶。