Проблем със спукване на кабел с външна обвивка от PE с голямо сечение

Полиетиленът (PE) се използва широко в изолацията и обвивката на силови кабели и телефонни кабели поради добрата си механична якост, издръжливост, устойчивост на топлина, изолация и химическа стабилност. Въпреки това, поради структурата на самия PE, неговата устойчивост на напукване от напрежение в околната среда е слаба, особено когато PE се използва като външна обвивка на брониран кабел с голямо сечение, проблемът с напукването е особено важен.

1. Механизъм на напукване на PE обвивката

Напукването на PE обвивката има главно следните две ситуации: едната е напукване от напрежение в околната среда, отнася се до кабела в инсталацията и експлоатацията, обвивката в комбинация от напрежение или контакт с околната среда, от повърхността на феномена на крехко напукване.

Това напукване обикновено се причинява от два фактора: единият е наличието на вътрешно напрежение в обвивката, другият е обвивката на кабела за дълго време в контакт с полярна течност. Този вид напукване зависи главно от устойчивостта на самия материал на въздействието на напукване под напрежение от околната среда, чрез много години на изследване на модификацията на материала тази ситуация е фундаментално разрешена.

Другото е напукване от механично напрежение, тъй като кабелът има недостатъци в структурата или процесът на екструдиране на обвивката не е подходящ, има голямо напрежение в структурата на обвивката и е лесно да се създаде концентрация на напрежение, така че деформацията на кабела и напукване по време на изграждането на освобождаване на кабела. Този вид напукване е по-очевидно във външната обвивка на брониран слой от стоманена лента с голямо сечение.

2. Причини за напукване на PE обвивката и мерки за подобряване

2.а. Влияние на структурата на кабелната стоманена лента

Когато външният диаметър на кабела е голям, бронираният слой обикновено е направен от двойни слоеве обвивка на междината на стоманения колан. В зависимост от външния диаметър на кабела, дебелината на стоманената лента е 0,2 мм, 0,5 мм и 0,8 мм. Колкото по-голяма е дебелината на бронираната стоманена лента, толкова по-силна е твърдостта, толкова по-лоша е пластичността, толкова по-голямо е разстоянието между долните слоеве на стоманената лента.

В процеса на екструдиране и разтягане разликата в дебелината между горната и долната стоманена лента на повърхността на бронирания слой е много голяма. Частта от обвивката на ръба на външната стоманена лента има най-тънката дебелина и най-концентрираното вътрешно напрежение, което е основното място на напукване в бъдеще. За да се избегне влиянието на външната обвивка на брониран стоманен колан, буферният слой с определена дебелина трябва да бъде увит или екструдиран между стоманения колан и PE външната обвивка, а буферният слой трябва да бъде плътно равномерен, без бръчки, без неравности.

Добавянето на буферен слой подобрява плоскостта между двата слоя стоманен колан, така че дебелината на материала на PE обвивката да е еднаква, в допълнение към свиването на PE обвивката, така че обвивката няма да изглежда разхлабена торбичка, също ще не опаковайте прекалено стегнато, като по този начин намалявате вътрешното напрежение.

2.б. Влияние на процеса на производство на кабели

Основните проблеми, съществуващи в процеса на екструдиране на бронирана кабелна обвивка с голям диаметър, са недостатъчно охлаждане, неразумна конфигурация на формата, прекомерно съотношение на опън и прекомерно вътрешно напрежение в обвивката. Поради дебелата обвивка и големия външен диаметър, дължината и обемът на резервоара за вода в общата производствена линия за екструдиране са ограничени. Трудно е да се охлади кабелът от висока температура от над 200 градуса до нормална температура, когато обвивката е екструдирана.

Ако охлаждането на обвивката не е достатъчно след екструдиране, частта от обвивката близо до бронирания слой ще бъде мека и е лесно да се причини следа от срязване на повърхността на обвивката, причинена от стоманения колан, когато готовият кабел плочата е огъната, което води до напукване на външната обвивка под въздействието на по-голяма външна сила по време на конструкцията на освобождаването на кабела.

От друга страна, недостатъчното охлаждане на обвивката ще доведе до по-голяма вътрешна сила на свиване след допълнително охлаждане на кабела в диск, така че вероятността от напукване на обвивката се увеличава под действието на по-голяма външна сила. За да се осигури достатъчно охлаждане на кабела, дължината или обемът на резервоара може да бъде подходящо увеличен и скоростта на екструдиране може да бъде подходящо намалена въз основа на добра пластификация на обвивката, така че да се гарантира, че вътрешният и външният слой от обвивката на кабела са били напълно охладени, когато кабелът е поставен върху намотката.

В същото време, като се има предвид, че полиетиленът е кристален полимер, препоръчително е да се приеме режимът на охлаждане с топла вода на сегментно охлаждане, за да се намали вътрешното напрежение, генерирано по време на охлаждане. Обикновено се охлажда от 70-75°C до 50-55°C и накрая се охлажда до стайна температура.

2.в. Влияние на радиуса на огъване на кабела

Когато кабелът е навит, производителят на кабела трябва да избере подходящата тава за доставка в съответствие с индустриалния стандарт JB/T 8137.1-2013. Въпреки това, когато дължината на доставка, изисквана от потребителя, е голяма, е много трудно да се избере подходящата намотка за готовия кабел с голям външен диаметър и голяма дължина.

Някои производители, за да гарантират дължината на доставката, трябваше да режат с малък диаметър на тръбата, поради това, че радиусът на огъване не е достатъчен, бронираният слой поради огъването е твърде голямо изместване, голяма сила на срязване върху обвивката, сериозно, когато бронираният стоманен колан неравностите ще прободат буферния слой, директно вграден в обвивката, обвивката по протежение на ръба на лентата се напуква или напуква. По време на конструкцията на освобождаването на кабела кабелът е подложен на голяма напречна сила на огъване и сила на опън, което води до напукване по посока на пукнатината на обвивката, след като готовият кабел се разгъне от таблата, а кабелът близо до слоя на обвивката е по-голям склонни към напукване.

2.г. Влиянието на конструкцията на обекта и средата на полагане

Конструкцията на кабела трябва да бъде стандартизирана и изпълнена в строго съответствие с изискванията на стандарта. Препоръчително е скоростта на освобождаване на кабела да се намали възможно най-много, за да се избегне прекомерен страничен натиск, сила на огъване и сила на опън върху кабела и да се избегне сблъсък на повърхността на кабела, за да се осигури безопасна конструкция.

В същото време се уверете, че минималният монтажен радиус на огъване на кабела отговаря на проектните изисквания по време на строителството. Радиусът на огъване на едножилния брониран кабел е â¥15D, а радиусът на огъване на трижилния брониран кабел е â¥12D (D е външният диаметър на кабела).

Преди да положите кабела, най-добре е да го поставите на 50-60°C за определен период от време, за да се освободи вътрешното напрежение в обвивката. В същото време кабелът не трябва да се излага на слънце за дълго време, тъй като температурата на различните страни на кабела не е постоянна по време на излагането, което е предразположено към концентрация на напрежение, което увеличава риска от напукване на обвивката по време на конструкция и изключване на кабела.

Заключение

Напукването на бронирана PE кабелна обвивка с голямо сечение е труден проблем, с който производителите на кабели трябва да се сблъскат. За да се подобри устойчивостта на напукване на PE обвивката на кабела, тя трябва да се контролира от много аспекти, като самия материал на обвивката, кабелна структура, производствена технология и среда за полагане, така че да се удължи експлоатационният живот на кабела и да се гарантира качеството на кабел.