矿用橡套电缆结构特点

矿用橡套电缆结构特点：一：导电线芯。柔软性要求以电钻电缆，采掘机电缆为最高；导线结构采取如下措施：1， 采用较软的细直径铜单线、以小节距束合、复绞。整根电缆的弯曲扭转性还受到绝缘、护套结构的影响，因此不能认为单丝越细，节距越小越好。2， 采用同向束绞和复绞可提高柔软性。3， 为了便于导线在绝缘层中的相对滑动和便于安装维修。电钻电缆和小截面的采掘机电缆导线单丝应镀锡，大截面采掘机电缆在导线外还用包纸带隔离绝缘。二：绝缘层 要求有足够的电绝缘性能1， 采用含胶量不低于百分之 35 的橡皮2， 绝缘厚度比通用橡套电缆要厚3， 采用电性好的橡皮，并采用好的挤橡工艺（如挤橡硫化连续生产线）三：屏蔽层采用半导电橡皮做屏蔽层，应使其过渡电阻达到标准要求，以保证继电保护系统在事故状态下可靠动作。四：垫芯1， 垫芯要充分起到在电缆收到冲砸、挤压时的缓冲作用，又不能过大使外径过大。要求设计合理填满绝缘芯线间的空隙。2， 机械性能应不低于绝缘橡皮的要求。3， 不能与绝缘线芯产生粘连。五：成缆结构1， 要采用较小的节距倍数，改善电缆的柔软性。2， 为保证地线芯的机械强度，地线芯截面比通用电缆要大些，小截面产品，采用与主线管相同截面。3， 控制线芯先单独绞合成组，再与主线芯一起成缆。六：护层1， 要求有足够的机械强度，耐磨性好。井下电缆要求阻燃。因此采用氯丁胶，且含胶量不小于百分之五十。2， 6KV 移动橡套电缆要求护套有足够的电绝缘性，改善护套的耐电晕开裂性能。七:电缆要结构密实、紧凑，各元件有相对滑动性。高性能采煤机橡套软电缆的研制1. 引言目前，我国煤炭行业用的采煤机软电缆中的控制线芯易断芯、使用寿命短，是制约采煤机生产效率的关键配套部件。采煤机电缆中的控制线芯主要起到信号监控的作用，但电缆运行过程中因受到频繁弯曲、拉伸等多种机械应力作用，易导致控制线芯的断裂，控制线芯一旦断芯，将失去监控保护作用，并造成设备停止转动，严重影响了用户的使用，给用户造成很大的损失。因此，采煤机电缆控制芯易断芯、使用寿命的问题一直是困扰煤炭行业和线缆企业的难题。2. 控制线芯断芯的原因分析针对采煤机橡套软电缆中的控制线芯的质量问题，我们多次走访用户，并下到矿井实地观察采煤机橡套软电缆的使用环境和使用方法，发现在使用过程中采煤机橡套软电缆局部的弯曲半径远远小于标准中规定的电缆的弯曲半径，电缆长期频繁受到过度弯曲、拉伸等两种以上的应力的复合作用，再加上控制线芯导体远远小于电缆主线芯的导体截面，致使控制线芯易断芯。根据多次的实地考察和取样分析，我们认为在保持 采煤机橡套软电缆原有结构基本不变的情况下，增加采煤机电缆中的控制线芯的柔软性、强度和相对滑移性，可以在一定程度上改善采煤机电缆的质量，延长其使用寿命。3. 改进措施3.1 增加煤矿用采煤机电缆的柔软性（1）增加控制线芯导体的柔软性 煤炭行业标准 MT818-1999 规定煤矿电缆用导体均采用 GB 3956-1997 规定第 5 种软铜导体。在导体截面不变的条件下，降低控制线芯用导体的单线直径，增加单线根数，并采用复绞型式，从而可以增加控制线芯导体的柔软性和强度。（2）增加控制线芯的柔软性 对于控制线芯为单芯的采煤机电缆，可以将控制线芯置于三根动力线芯的中心，并和动力线芯一起按同心式绞合成缆。由于控制线芯处于缆芯的中心，因此电缆弯曲时相对于外层线芯，所受拉/压力较低，这样可以避免使用中电缆频繁弯曲时，不均衡的应力作用下使控制线芯发生断裂。对于控制线芯为多芯的采煤机电缆，控制线芯则必须先成缆，并作为第 4芯与其他三根动力线芯一起绞合成缆，因此，成缆节径比的大小直接影响着电缆的柔软性。节径比越小，柔软性越好。为增加控制线芯的柔软性，在控制线芯成缆的中心放置截面较大的橡皮垫芯，同时采用较小的成缆节距，这样，采煤机电缆在使用过程中控制线芯便于弯曲伸缩，使施加于控制线芯上的力，能因橡皮垫芯的弹性和控制线芯的柔软性得以缓冲，从而从根本上解决了控制线芯弯曲断芯的难题。3.2 增加控制线芯的相对滑移性采煤机橡套软电缆在使用过程中，因为频繁弯曲和拉伸的作用会使控制线芯来回移动，控制线芯在这种移动过程中受到的阻力越大越容易导致其线芯断芯。针对控制线芯在使用中的拖、拉现象造成的线芯断裂，我们先在单根控制线芯外绕包一层耐高温滑移带，然后在控制线芯整体绞合成缆时再绕包一层耐高温滑移带，增加控制线芯的相对滑移性，使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲，从而增加控制线芯的使用寿命。3.3 增加煤矿用采煤机电缆导体的强度MT 818-1999 标准中推荐控制线芯导体截面采用 2.5mm2或 4 mm2，实际生产中可在结构允许的情况下，适当增大控制线芯导体截面，从而提高导体强度。另一方面，在导体截面不变的情况下，为提高采煤机电缆控制线芯导体的强度，我们在导体中加入既柔软又有较高强度的纤维材料，并采用复绞结构，从而提高导体的抗拉和抗弯曲性能。纤维材料与铜导体的机械性能对比见表 1。 表 1 铜导体与纤维材料的性能比较项目 纤维材料 铜导体（软态）抗拉强度 /Mpa 25482800 206275弹性模量 /Gpa 50.9663.7 12.0密度 （g/cm 3） 1.44 8.9伸长率 /% 45 1035纤维材料具有伸长率小、抗拉强度大、不助燃等优点，它用于电缆的承载索和加强件优点尤为突出。高强度增强纤维的拉断强度是铜线的 8 倍，是高强度钢丝的 2 倍，采用镀锡铜线与高强度增强纤维复绞结构，整个导体强度大大增加，柔软性得到明显改善，采煤机电缆受到弯曲和拉伸作用时，由于纤维材料的自身特点，大部分作用力作用在纤维材料上，铜导体受力就会减少，从而降低控制线芯导体被拉断的可能性。热塑性弹性体 TPE、TPU、TPV、TPO、TPEE、的区别TPE， Thermoplastic Elastomer 热塑性弹性体TPU， Thermoplastic Polyurethane Elastomer 热塑性聚氨酯弹性体。TPV， Thermoplastic Vulcanizate 热塑性硫化橡胶TPO， Thermoplastic Olefin 热塑性聚烯烃弹性体TPEE，Thermoplastic Polyester Elastomer 热塑性聚酯弹性体TPU 弹性体是无毒环保的高分子聚合物，具有其它塑料材料所无法比拟的强度高韧性好耐磨耐寒耐油耐水耐老化耐气候等特性，同时他具有高防水性透湿性防风防寒抗菌防霉保暖抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能；TPU 的硬度范围20A-82D，用传统的热塑性塑料的加工方法，如注塑、挤出、压延、吹塑、熔铸成型法等，均可方便地加工该产品。TPU 系列产品包括：无卤阻燃 V2-V0 级 PU 系列，生产防火电线和阻燃产品；黑色线材料系列，可生产雾面亮面 TPU 电缆、TPU 弹簧线等；塑料改性级，用于 PVC、PE、POM 等塑料改性；高透明 TPU 级，应用于弹力带、肩带等；高耐磨系列,生产纺织配件、特殊要求的工业脚轮等；油墨油漆 PU 系列，可用溶剂溶解,用于织物、塑料涂层；产品被广泛应用在鞋材、汽车产品中； 医疗食品级（符合 FDA 标准），应用于医疗器械、食品包装等；浅谈 TEO,TPO,TPEO,TPV,TPE,TPR 之区别TEO 英文全称： Thermoplastic Elastomer-Olefin,这里“TE” 是热塑性弹性体的简称，后面的“O” 是修饰前面的“TE” ，限指烯烃类的 TE，O 是烯烃 Olefin 的首个字母，意思是热塑性弹性体-烯烃类。TPO 的英文全称是 Thermoplastic Olefin,这里“TP”是“热塑性”的简称，“TP”用来修饰后面的“O” ，限指热塑性的 O,意思是热塑性聚烯烃。TPO，一般就指耐冲击的不是很硬的改性 PP（物理共混的 TPO)和直接反应器合成的烯烃类聚合物，一般在汽车行业的保险杠、挡泥板应用最多！国外一般汽车行业应用直接反应器合成的 TPO 占多数，国内一般应用用弹性体改性的 PP（物理共混的 TPO)占多数！TPE-O 实际上和 TEO，TPO 是一个概念的，不同的是 TPE-O 中用“TP”2 个字母来表示"Thermoplastic",而 TEO 中仅用 “T“1 个字母来表示"Thermoplastic".TPV 的英文全称是 Thermoplastic Vulcanizate， TPV 的命名是一种概念或者叫工艺命名，就是这个材料是硫化反应出来的，所以 TPV 的中文名叫热塑性硫化橡胶。从这个名称本身来看是不可能确定到底是什么材料！但是, TPV 一般就指 PP/EPDM 型动态硫化弹性体，这与该基料做的 TPV 占整个 TPV 市场的 80%有关！TPV 的名称晚于 TPR，因为简单共混的 PP/EPDM 的性能并不是很好，后来在共混的过程中加入硫化剂使里面的 EPDM 动态硫化，采用这种工艺，材料的性能有大幅的提升，为了与简单共混的 PP/EPDM 有区别，就起了个 TPV，并应用到其它材料上了！TPE=TPR，是所有热塑性弹性体和热塑性橡胶的总称但是 TPE(TPR)，一般也就泛指苯乙烯类弹性体(SBS)，这可能是苯乙烯类弹性体的用量占整个弹性体用量的 60%的原因这个 TPR 最初是美国人首先起出来的，并应用在 PP 和 EPDM 的简单共混物上的，后来 AES 公司的 PP/EPDM 型 TPV 也沿用了这一名称，再后来这一名称可能是台湾人叫开了，并在大陆流行了！另外，从使用习惯上来说，TPO，一般欧美国家倾向于使用 TPE-O 或者 TPO，日本鬼子倾向于使用 TEO；而 TPE(SBS)，江浙一带均习惯叫 TPR！热 塑 性 弹 性 体 TPE（ Thermoplastic elastomer） ： 指 具 有 在室温条件下可被反复拉伸至原长度的两倍以上，在应力消除后几乎完全恢复至其原来长度，在 加 热 时 能 发 生 流 动 变 形 ， 冷 却 后 可 以 保 持 一 定 形 状 的 性 质 的 高 分 子 聚 合 物的 混 合 物 。2、 特 点既 具 有 热 塑 性 塑 料 的 热 塑 性 ， 又 具 有 具 有 橡 胶 的 高 弹 性 ， 高 强 度 ， 高 抗撕 ， 高 回 弹 性 ， 环 保 无 毒 安 全 ， 有 优 良 的 着 色 性 ， 触 感 柔 软 。 耐 候 性 ， 抗 疲劳 性 和 耐 温 性 俱 佳 ， 加 工 性 能 优 越 ， 很 容 易 进 行 挤 出 、 注 射 或 吹 塑 等 成 型加 工 ， 无 须 硫 化 ， 可 以 循 环 使 用 降 低 成 本 。 比 重 轻 ， 为 0.90 左 右 ， 阻 燃 型的 为 1.08-1.45。 耐 低 温 性 能 佳 ， -70 。分 类TPS： 以 SEBS 和 热 塑 性 聚 烯 烃 树 脂 为 基 材TPO： 以 烯 烃 类 橡 胶 和 热 塑 性 聚 烯 烃 树 脂 为 基 材 ；TPV： 动 态 硫 化 型 TPO；TPU： 热 塑 性 聚 氨 酯 弹 性 体 ；TPAE： 热 塑 性 聚 酰 胺 弹 性 体 ；TPEE： 热 塑 性 聚 酯 弹 性 体 （ 苯 二 甲 酸 1,4-丁 二 醇 及 聚 丁 醇 共 聚 ） 。线缆用橡胶的技术进展随着我国电力工业及相关工业的快速发展，给电线电缆行业发展带来良好商机，目前我国电线随着高质量、高要求电线电缆及其附件需求越来越大，乙丙橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯及纳米填充改性的橡胶用量逐年增加，很多橡胶材料更趋向于弹性体化，成为了电线电缆用橡胶的热点品种和技术开发应用主要方向。 加工技术 由于橡胶混合料存在易粘连、易焦烧、不易贮存和运输等特点，因此电线电缆行业凡是生产橡胶类线缆的企业均采用自产自用的方式，生产加