发泡绝缘芯线的发泡度在线控制

1、 发泡绝缘芯线的发泡度在线控制 随着现代通讯技术发展，对通讯类电缆的技术要求也越来越高， 为了满足其要求，现在许多线缆（ RG 系列电缆、 CATV 系列电缆、 UL21919、IEEE1394、DVI 、ATA 等）都要求采用物理发泡或化学发泡绝缘。采用发泡绝缘，一方面可以提高电缆的通讯性能、另一方面可以大大降低成本（同一种线材，采用发泡比实心成本降低大于10%）。 化学发泡和物理发泡都是通过在绝缘介质中加入气体， 从而降低绝缘介质的介电常数来改善材料的传输性能， 在生产过程中控制发泡度是生产的关键。 但因发泡度是无法用仪表直接测量出来， 以前一般是通过对生产出来的线材进行称重推算出发泡度，

2、这样误差比较大，如果测量不合格，生产出来的线材只有报废，这样增加了损耗。 一：发泡绝缘芯线发泡度与电容的关系 单根发泡绝缘芯线可以都当作同轴电缆芯线处理， 根据同轴电缆的特点，可以得到线材电容为（参考：郑玉东、通信电缆、北京机械工业出版社；汪祥兴、射频电缆设计手册、电子工业部、 1996）： 保护层 (外被) 外导体 绝缘 内导体 （公式一） C- 单根发泡绝缘芯线电容（ F/m） e-发泡绝缘的等效介电常数 D1- 绝缘线材外径 d- 绝缘线材导体外径 k1- 导体修正系数 绞合内导体的导线根数 N 1 3 7 12 19 绞合内导体的修正系数 K1 1.000 0.871 0.939 0.

3、957 0.970 绞合内导体的导线根数 N 27 37 50 70 90 绞合内导体的修正系数 K1 0.976 0.980 0.983 0.986 0.988 发泡绝缘等效介电常数计算： （参考：汪祥兴、射频电缆设计手册、电子工业部、 1996） e- 发泡绝缘的等效介电常数 - 实心绝缘的等效介电常数 P-发泡度 从上面两个公式不难看出， 当线材导体直径与绝缘外径一定的情况下，发泡度 P 与电容值 C 有一一对应的关系。发泡度 P 为结构参数（一次参数），电容值为的电气性能参数（二次参数） ，所以在绝缘芯线生产过程中测量电容值比发泡度更有价值。 在线水中电容测试仪就是在绝缘芯线生产过程中

4、测量芯线的电容值 ,提供操作人员相应的讯息 ,以判断其产品是否合格及处理方式。以上面的公式可以看出， 如果生产中线材的一次参数稳定的时候所得到的电容值也是一定的。 . 二：发泡绝缘芯线电容检测与控制 : 芯线在水中通过电容测试管， 电容测试仪便能在线检测出线材的 电容值，根据电容测试仪显示出的电容值， 再对挤出工艺进行调整便可以控制线材的电容，从而使线材达到电气性能要求： 当电容测试仪检测到物理发泡绝缘的芯线水中电容值不合格时，可以通过下面步骤对挤出工艺进行调整： 1：在线材外径公差允许范围内，调整挤出机主机螺杆转速或牵引轮转速，使线材的水中电容值达到要求； 如当线材水中电容值偏小时，在外径公

5、差允许的范围内， 调慢挤出机主机螺杆转速或调快牵轮引的转速，使水中电容值达到要求 ,因此在生产中线径的稳定性也是决定其电容值是否稳定的一个重要参数 ,如果线径波动不稳定会造电容值的波动 ,所以押出生产设备上外径测试仪最好选用带有外径自动 回授控制功能的测径仪 ,利用其自动控制主机螺杆转速或牵引轮转速 , 使线材外径稳定 . 2：调整外径不能使线材水中电容值达到目标要求时，说明芯线 绝缘材料绝缘性能有问题， 可以通过调节氮气注入系统氮气压力、 调节冷却水温度、移动冷动水槽使线材发泡度改变从而改变材料等效绝缘介电常数，使芯线性能达标。 在线电容测试仪在实际使用中可配合回授控制系统使用， 根据其设计的线材电容值与实际所测量的电容做偏差比较输出控制信号给水槽控制单元做水槽移动 ,以延长其线材在空气中的时间或减少线材在空气中的时间 ,使线材的发泡率改变 ,而改变电容值，也可以通过手动移动水槽完成。 .此方法在实际应用中是为稳定电容值， 而偏差很大的时候不能使用此方法。 在制程中应遵循线材的发泡率越高所对应的电容值越小的原则处理 ,但是发泡率太高时会对线材的绝缘组织造成破坏。 3：当上述外径调整及发泡度调节都不能使线材的水中电容值达 到目标要求时，线材的结构很可能存在问题， 需检查芯