摘要：低线损就是降低电缆导体的发热情况， 导体电阻是直接影响导体发热的主要因素。本文介绍了低线损中压交联聚乙烯绝缘电缆的生产工艺， 重点介绍了导体生产工艺， 通过改进工艺后生产的电缆导体， 电阻可优化 2. 5%左右。
关键词：低线损导体；生产；工艺
引言
电能是日常生活中不可缺少的资源， 而我国每年在输电线路上的损耗大约占了总用电量的 3%， 达到 1650 亿千瓦时，是三峡水电站年发电量的 2 倍。众所周知一条线路的运营成本包括初始投资成本和线路损耗成本， 在不能降低初始投资成本的前提下， 可以降低线路损耗成本从而降低总成本， 发达国家自 1911 年超导概念提出以来， 近年来都在着手改善现有输电线路损耗问题， 美国已经将降低线路损耗列入国家课题， 大力投入人力、 物力研发， 可见采取措施降低线损意
义重大。本文所述低线损中压电力电缆生产方法， 通过优化导体生产工艺， 确保交联聚乙烯绝缘电力电缆在传输电能过程中降低线路损耗。
1 低线损中压电力电缆结构
低线损中压电力电缆， 其结构是低损耗导体、 然后在高速交联生产线上采用超光滑半导电屏蔽料和超净绝缘料进行导体屏蔽层、 绝缘层、 绝缘屏蔽层三层共挤一次挤出成型加工工艺、 之后包覆金属屏蔽层， 金属屏蔽后三芯电缆成型聚丙烯材料填充无纺布扎紧以确保成型后的电缆圆整、 然后是内护层之后是钢带铠装层和外护套
2 低线损中压电缆制造工艺技术及要求
2. 1 低线损电缆导体：
导体的功能：是电缆核心部件， 电力电缆导体主要起传输电能作用。
1） 选用 8 毫米优质无氧铜， 铜含量≥99. 99%， 含氧量应不超过 0. 0600%。单丝拉制设备采用中美合资（罗依尔电工） 滑动式带连续退火高速铜大拉机， 拉丝模具为钻石模，铜单丝延伸率可达 37%以上[2] 。
2） 将符合要求的单线进行绞合， 控制绞合节距， 绞制模具采用高光洁度的纳米模， 从而保证性能符合工艺要求，导体表面光洁， 没有缺单线、 断线、 跳线、 松股、 滑伤， 毛刺， 锐边等缺陷。导体最大允许故障短路电流满足系统要求。
此时导体电阻一般只是满足国家标准 GB/T3956 中规定的电阻要求， 然而在导体绞制过程中， 导体会发生硬化， 使其导电性能未达最优。
3） 将绞线进行二次退火， 二次退火采用炉式退火
A. 将绞线放入退火炉， 将退火炉密封；
B. 抽真空， 使压力达到-0. 086MPa， 充保护气体二氧化碳， 压力达到 0. 062MPa， 此道工序是为了确保绞线在退火过程中不发生氧化；
C. 升温：设定温度， 确保 2 小时内将炉内温度升到 300±5℃进入保温工序；
D. 保温：退火炉温度 300±5℃状态下保持 2 小时；
E. 自然冷却使其达到环境温度后出炉。
下图为：导体二次退火流程
低线损导体生产过程中， 对导体电阻进行测试， 常规生产（即退火前电阻） 和绞线后二次退火（即退火后电阻） 详细记录如下表 1：
表 1 退火前后电阻
经大量试验证明本工艺中提供的退火炉内的保温时间及保温温度比较合理， 时间过短温度过低， 退火不彻底， 达不到预期效果， 时间过长温度过高容易使导体过于柔软， 在进入下道工序中容易变形从而使导体截面变小， 采用本文所述方法生产的导体， 在同等导体截面下， 其电阻值较传统工艺优化 1. 5-2. 5%左右， 且电缆规格越大， 优化越显著。
2. 2 三层共挤（导体屏蔽、 绝缘、 绝缘屏蔽生产工序）绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键部件， 使用过程中需要承受工作电压及各种过电压长期作用， 因此该工序产品质量是保证整个电缆完成输电任务的最重要部分。电缆技术的进步主要由绝缘技术的进步所决定。从生产到运行， 绝大部分试验测量项目都是针对监测绝缘的各种性能为目的的。
我公司 配备在线西科拉测径测偏仪。对导体屏蔽、 绝缘、 绝缘屏蔽厚度和偏心进行在线监测对绝缘线芯的绝缘纯净度进行检测对原材料及交联半成品进行切片检验微孔及杂质。导体屏蔽：导体表面应有均匀挤包的交联型半导电层作
为导体屏蔽。半层电层标称厚度为 0. 8mm， 最薄处不小于0. 64mm， 半导电层表面应光滑， 无明显绞线凸纹， 不应有尖角、 颗粒、 烧焦和擦伤的痕迹。
绝缘：绝缘材料为 110kV 级交联聚乙烯， （当然不排除用 35KV 级交联聚乙烯绝缘材料生产也能满足相关性能检验，但我公司为更好的保证电缆性能及使用寿命， 采用 110kV 级绝缘料。） 满足 GB/T11017 中 12. 5. 9 中对绝缘层微孔和杂质试验要求. 绝缘料性能符合表 2.绝缘标称厚度符合 GB/T12706-2008 的要求， 绝缘厚度平均值不小于规定的标称值， 绝缘任一点最小测量厚度不小于标称值的 90%-0. 1mm。绝缘偏心度不大于 5%， 绝缘层断面上不应有目力可见的气孔， 杂质等缺陷， 表面应光滑， 圆整，无焦烧， 无竹节和明显的绞线凸纹。
绝缘屏蔽：绝缘屏蔽层采用不可剥离的交联型半导电层，半导电层均匀挤包于绝缘表面。绝缘屏蔽标称厚度 1. 0mm， 最薄处不小于标称厚度的 80%，挤包导体屏蔽、 绝缘、 绝缘屏蔽三层同时挤出， 并均匀包覆在绝缘上， 表面应光滑， 不应有尖角、 颗粒、 烧焦和擦伤的痕迹。
2. 3 金属屏蔽
金属屏蔽选用的材料和规格应符合 GB/T12706. 2 的要求。本文所述产品金属屏蔽由疏绕的软铜丝组成， 其表面用反向间隙绕包厚度为 0. 1mm 的铜带扎紧， 金属屏蔽截面应满足系统运行短路电流的要求。各截面金属屏蔽截面一般不小于表
3 的要求。
2. 4 成缆工序：采用法国波迪亚公司的直径 3500 盘绞机
（1） 电缆成缆的填充材料采用优质的聚丙烯绳填充材料， 填充紧密无空隙， 成缆后缆芯外形圆整。
（2） 缆芯外采用包带扎紧， 电缆外形圆整。
2. 5 防水挡潮层
针对南方地区地下水位高， 降雨量多， 我公司研发了防水、 防潮专利技术， 该技术主要利用金属材料高密度、 分子间隙小的特点， 阻止水分的侵入。试验通过， 取电缆样品 3m浸入水中(15～30℃) ， 浸泡 72 小时后， 去除绝缘层以外的
结构， 绝缘层外表面层无目力可见的水分。
2. 6 内护套
铠装电缆应具有一层内护套， 所选用的材料适合电缆选特性、 运行温度等并与电缆绝缘材料相容， 如：低烟无卤阻燃电缆内衬层需要使用低烟无卤阻燃材料。各截面电缆内护套厚度符合工艺设计要求， 最薄点厚度不小于标称厚度的80%mm。
2. 7 铠装层
铠装材料的选用充分考虑敷设环境要求及对载流量的影响。铠装可以根据要求设计为防鼠结构。本文说述结构电缆采用双钢带铠装， 铠装材料结构尺寸及性能符合 GB/T2952-2008 和 GB/T12706. 2 的规定要求。
2. 8 外护套：该工序采用 200 型大型塑料挤出机外护套紧密的挤包在铠装层上， 各截面外护套标称厚度符合工艺设计的 规定， 标称厚度、 最薄点 厚度应符合
GB/T12706. 2 的规定， 其断面上不应有目力可见的气孔， 杂质等缺陷， 表面应光滑， 圆整， 无焦烧。且所选用的材料应适合电缆特性、 运行温度等并与电缆绝缘材料相容。如：低烟无卤阻燃电缆外护套使用低烟无卤阻燃材料。
3 结束语
电力线路的资金成本包括初始投资成本和线路损耗成本， 在不能降初始投资成本的前提下， 可以通过降低线路损耗成本从而降低总成本， 且电缆行业料重工轻， 如何在满足产品各项指标的前提下降低产品成本以确保公司的行业竞争力是企业迫切需要解决的问题。本文结合公司生产情况，介绍了低线损中压电力电缆的生产工序， 重点介绍了导体加工工艺， 在节能降耗上能够略尽微薄之力。
参考文献
[1] 王志强， 本刊. 新书快讯——《电线电缆工程实用手册》
[J]. 建筑电气， 2017(1) : 6-6.
[2]邓长胜， 孙建生， 徐晓峰， 等. “额定电压 1kV 到 35kV
挤包绝缘电力电缆及附件“标准的修订[C] //中国电工技术
学会电线电缆专业委员会 2008 年学术年会. 2008.
[3]卓金玉. 电力电缆设计原理[M] . 机械工业出版社， 1999.
作者简介：
滕兆丰: （1977—）， 男， 浙江浦江， 学士学位， 工程师， 研
究方向机电一体化及电力电缆设计与制造
杨丽伟: （1982—）， 女， 河北保定， 学士学位， 工程师， 研
究方向电气工程及自动化电缆方向。
