【电线电缆编织屏蔽工序质量控制的研究8000字（论文）】

电线电缆编织屏蔽工序质量控制的研究TOC\o"1-3"\h\u4855前言 1464一、电线电缆产品分类和材料 11068二、电线电缆编织屏蔽工序质量检验项目 2154492.1屏蔽工序原理及屏蔽材料 2318962.1.1电场屏蔽 2137052.1.2磁场屏蔽 223372.1.3电磁场屏蔽 316632.2工艺流程与质量控制 41535三、电线电缆编织屏蔽工序质量控制 6211903.1工艺控制 6263923.2质量控制 91749四、结语 1029469五、参考文献 10前言当前，常见的电线电缆类产品，其主要作用在于转换电磁能量，并常见于电力行业，为其提供传输驱动力，同时发挥信息传递功能，被广泛用于社会生产活动所使用的设施、装备器材和电力信息传输体系中，与工业生产、交通运输、科研、军事装备、建筑设施、现代农业及社会生活都息息相关。屏蔽层对电线电缆的正常运行至关重要，这是因为在电线电缆中通过的电流比较大，电流周围会产生磁场，同时发挥屏蔽层作用，屏蔽电磁场内电流，并控制在电缆内部，不会影响其它元件的正常使用。此外，如果电线电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺屏蔽层进入接地网，不会产生安全风险。在工业智能自动化装备线缆领域，编织屏蔽结构是一种理想且应用较多的一种结构，其不仅能够屏蔽电磁场、保护信号免受干扰，同时也兼具接地功能，可以起到安全保护的重要作用。明确编织屏蔽的质量控制，对于线缆设计工作的顺利展开十分关键。一、电线电缆产品分类和材料在创新电线电缆产品过程中，至关重要的一点便是控制其材料的质量问题，这种以材料为基础的把控，成为研发电线电缆技术的关键，并与产品更新迭代紧密相关。以电线电缆护套为例，主要采用的是橡胶与塑料的绝缘电缆材料，而两者各自占材料总用量的25%与65%。当前由于新材料的不断研发，橡塑共混材料逐渐走进人们的视野，其应用比例大约为10%。其中，天然与合成材料两大类，是电缆材料基于来源进行划分的。而有机、无机、涂料、金属材料等种类，则是按照自身属性。另外绝缘材料、导体与护层材料三种，是根据其主要用途划分而来。制造电线电缆所用材料可按用途。形态（气体、液体、固体）、组合形式（单一材料、复合材料）、来源（天然、人造、合成）以及属性等分类。按电线电缆的用途可分为四大类及导电线芯材料、绝缘材料、保护层材料、辅助材料。二、电线电缆编织屏蔽工序质量检验项目2.1屏蔽工序原理及屏蔽材料电场、磁场与电磁场屏蔽三种，是根据屏蔽基本原理对电缆进行划分的。2.1.1电场屏蔽其中，静电与近场电屏蔽两种，隶属于电场屏蔽范畴。当电流通过电路与元器件时，电气设备周围便会出现磁场效应；而电场的产生，则是源于在局部的电路与元器件中有电荷的存在。由此可见，电场与磁场作用的发挥，会对其他电路与元器件产生影响，从而出现相应的感应电流与电压，最终在相互作用下对原来电路与元器件发挥作用，这种寄生感应干扰的出现，对于电气设备而言，会对两者产生不利的静电干扰。因此为了有效屏蔽这种干扰，必须要借助静电屏蔽的方式进行控制。而近场电屏蔽的作用则表现为以相邻两导电体为中心，抑制其产生的寄生电容耦合现象。另外电场屏蔽的主要作用在于利用干扰源原理，阻隔干扰源与敏感器的传输路径，以此屏蔽交变电场产生的噪音；基于电路角度而言，为降低电容，需借助屏蔽体作用，从而有效切断干扰源与敏感器之间产生的作用。同时采用较好的金属屏蔽材料并衔接，能够尽量减少电场耦合现象；也可以通过分离两导体的方式。在选择电场屏蔽材料过程中，应采用铜等金属材料，其优势在于具有良好的非磁性。2.1.2磁场屏蔽载流导体在经过电流时，往往会产生一定的磁场，一旦电流发生时间变化，磁场也会发生相应的变化，并干扰到附近的敏感元件与电路。对于电子设备而言，低频磁场干扰普遍采用磁屏蔽体的方式，这种屏蔽效能并不理想，建议采用电屏蔽措施。在阻隔低频磁场过程中，涡流屏蔽效用有待改善。在采用磁场屏蔽措施时，一旦其工作效率不足100kHz时，诸多铁氧体材料便会借助高磁导率，对干扰磁场发挥一定的屏蔽作用。另外利用铜等导电材料，这种借助低电阻率进行高频磁场屏蔽的方式，从而在屏蔽体表面产生了电磁感应现象，并最终利用涡流反磁场实现屏蔽效用。2.1.3电磁场屏蔽所谓屏蔽泛指屏蔽电场与磁场的过程，也被称为电磁场屏蔽。该屏蔽方式表示的是在特定电磁场中，有效借助屏蔽体，对空间传输进行阻隔的措施。而电磁波在通过保护层时，会随着金属的衰减作用而衰减，由此可见该屏蔽层作用所在。而屏蔽效能的强弱，与自身材料的选用紧密相关。同时电磁波在经过金属屏蔽体之际，其传输与行波过程会产生一定的反射与损耗，这一现象与传输线传输过程存在类似性。另外，屏蔽电线电缆常见于自动化线路中，这种装置被广泛应用于电信、电器与仪表线路，并充分发挥防干扰优势。当前，伴随着数字化、智能化技术的进步，以及自动化控制技术的兴起，使人们提高了屏蔽电缆的使用标准，以此自身的屏蔽效能也面临新的挑战。而屏蔽衰减、转移阻抗等参数，直接关乎电缆屏蔽性能的强弱。因此电磁屏蔽结构的使用，建议应用于高频电磁场场合，自身较好的非磁性与磁性金属结构，加之交错放置的位置优势，使其表现出良好的屏蔽效用。屏蔽系数的大小泛指屏蔽效果的强弱，其表示的是当出现屏蔽层时，屏蔽空间内的电场强度(E1)，或磁场强度(H1)，与原有屏蔽层电场强度(E)或磁场强度(H)之间的占比情况。因此，屏蔽系数(S)计算公式为：S=E1/E或S=H1/H。屏蔽系数是指电磁波借助屏蔽层后，所产生的相移参数，其值普遍计算得出为复数。该系数绝对值范围一般在0～1之间，当电磁波表现出良好的屏蔽效果时，表示屏蔽系数越小。而屏蔽点不存在电场时，表示屏蔽系数为零。另外电缆厂家所生产的对称电缆，较为常见的包含通信电缆（除同轴电缆外）、控制电缆与电子计算电缆。屏蔽工序体现的是屏蔽四线组所经历的三个过程，即非吸湿性带包覆、铜带坑纹纵包，以及重复第一个包覆过程。其中非吸湿性带的主要作用在于防止四线组发泡层变形，这种缓冲作用是采用纵包方式来实现；在包覆铜带时采用化纹纵包的方式，以便确保其较好的弯曲性，同时为保证铜带的连续性，在其外侧顺放一根超过0.4mm的细铜线，并保持紧贴的状态，以此发挥泄流线作用；另外在铜带外围处，为确保屏蔽结构良好的稳定性，采用的是聚酷带双层绕包的方式进行包覆，其隶属于非吸湿性材料范畴。2.2工艺流程与质量控制（1）包覆工艺也就是所谓的挤包技术，它的作用就是电缆的绝缘和护层的挤压，以及缠绕和缠绕的过程。在此基础上，挤压技术主要是根据所用的材料和种类，来制造特殊的设备，比如，在中压线的制造中，必须要有三个部件，才能形成屏蔽层和绝缘层，而主要围绕同轴电缆进行通讯的过程，它的绝缘是物理泡沫，它的实际应用是通过物理泡沫来实现的。纵包技术主要应用在电缆的屏蔽层和保护层过程中，比如纵包铝塑复合胶带，其自身具有隔绝外界电场干扰、防潮、防潮等功能。高压电缆纵包铝带不仅具有保护功能，而且还具有短路电流的功能。而绕包技术，则是为了保护电缆的安全，也包括了绕包技术，这种技术比较罕见，一般都是用在高档电线上。（2）塑料电线电缆制造的工艺塑料电线电缆的生产，其生产工艺主要有以下几个方面：采用铜铝单丝拉制。在生产电线电缆的时候，我们一般都是用铝制的，在常温下，用拉丝设备，通过相应的模孔，既能提高产品的长度，又能降低产品的接触面，又能提高产品的综合性能。在生产钢丝时，拉丝是必不可少的一项工作，而模具加工技术则是其中的关键。对单丝进行热处理。经过一段加热后，达到了稳定状态，它自身的单丝韧性可以采用再结晶法进行处理，既能满足电缆的实际强度下降，又能满足导线的性能指标。在进行退火时，应注意铜线的氧化问题。导线的缠绕。在提高线缆的设计柔软性和便于安装和敷设时，必须同时考虑多根单丝的缠绕。在对其核心绞合形态进行分析的基础上，也考虑到了规律性和无规性的问题。挤压隔热。塑料电线电缆采用挤压成型的实心绝缘层，而挤压式绝缘层的截面必须要致密，必须要有一个肉眼可见的小孔，而且不能有气泡。一根电缆。对于多芯电缆，为了达到成形要求，需要缩小线型，通常采用环形绞接。它的工作原理和导线的绞制是一体的，结合了绞线的节径分析，因此，在选用方法时，通常都是不退转的。而成缆工艺的关键是要防止外型绝缘线芯发生翻转，防止电线自身的出线扭转。其次，防止了绝缘层被刮花。大多数电缆在成缆时都要进行相应的工艺支持。灌装，在完成成缆后，需要线缆自身的稳定性，并能完成圆整；捆扎，主要是防止松散现象影响整个生产过程。内部保护层（interface）。为了防止铠装损坏绝缘线芯，必须对绝缘层进行防护，内护层包括挤压内护层和缠绕内护层，在此，缠绕衬垫可以被用来进行捆扎工艺，同时进行拉索工艺。盔甲。在埋地电缆施工中，由于受正应力的影响，必须对其进行内钢带的铠装结构进行分析。外壳。外壳自身的功能是对导线的绝缘进行保护，防止结构受外界环境的干扰。采用外套管，可以提高钢丝绳的机械强度，防止发生化学腐蚀，防止电缆烧毁。（3）严格检测电线电缆产品性能第一，开展绝缘电阻检测。在实际应用中，应首先根据实际情况，选用电流比率和电流电压的测量手段，对电缆产品的绝缘电阻值进行测试，并与相关的产品质量检查标准进行对比。另外，在有条件的时候，还应进行高重复的产品绝缘电阻和4H电压测试，以提高产品的测试准确率。第二，测试产品的直流电阻。在电力电缆产品的直流电阻测试中，电流和电桥的测试是常用的。它的测试原理就是在20摄氏度的高温下，测试出的最大电阻值是否满足生产要求。第三，对产品进行测试和测试。本次测试的重点在于测试电线电缆制品在工作时，其外部结构是否会因电压过高而产生劈裂、漏电等问题。而在测试时，则要依据所测电线电缆的型号，选用合适的测试电压和测试时间。第四，测试电缆制品的力学特性。利用测厚仪等仪器，准确地测定制品的宽度，对制品进行老化处理，利用拉力计等仪器对制品进行拉伸试验。（4）充分发挥3D技术优势，打造智能化生产环境，提升工厂生产质量通过3D技术的加持，将制造工艺与数据采集模块紧密结合，将设备的加工参数、人员配置、计划执行等信息，在3D车间中实现。通过监控屏幕、PC机、智能终端，对企业的生产运行情况进行实时监控，并对其进行跟踪和反馈。项目的实施主要包括生产计划的实施，工艺参数的监控，设备的运行状态，人员的配置，质量的监控，突发情况的监控。三、电线电缆编织屏蔽工序质量控制3.1工艺控制控制电缆屏蔽的主要作用是防止干扰源对电缆所在线路的使用造成干扰和防止电缆电路本身对其它电路进行干扰，控制电缆和一些电气装备线都对此类屏蔽线在屏蔽标准上作了一定要求，只有达到了其标准规定才具备屏蔽效果。所以在日常检测过程中一定要重视编织密度的检测。每年国家质检总局都会对各个企业的这个项目进行飞行检查，2020年国家质检总局对此不合格项目企业做出了公布，ISO9000审查企业也经常抽到此类不合格。通过计算公式知道，影响编织密度因素主要是编织节距和编织外径及编织单线直径，编织单线直径比较容易控制，可变的是编织节距和外径。在编制工艺时往往确定了节距和外径的范围，但实际生产过程中，由于挤塑厚度过厚导致绝缘成缆线芯外径偏大，造成外径超过工艺规定，编织工序又只看节距，忽视了外径偏大问题，最终造成实际编织密度不合格。为此，加强操作者业务素质是迫在眉睫。企业为求降低用工成本无可厚非，但加强相关技能培训也是必不可少的工作，因为电线电缆行业一线操作工普遍文化程度较低，基本一大部分都只有小学文化程度，要求操作者在百忙之中来测量节距、测量外径对他们来说比登天还难。要他们适应这种检测方法，需加强职业道德培训且不能只停留在表面工作，加以引导和灌输的同时还要加以重度考核来约束其规范测量行为。所以定期组织操作工进行产品方法检测和质量教育对于提高编织密度合格率有重大意义。通过分析得知，编织外径控制在工艺规定要求以内，就可以对实际编织密度进行有效控制。对于耐火类电缆，绕包时为避免出现褶皱需要控制好云母带重叠率，可以通过工艺验证云母带的重叠率在一定范围内不会起皱、松散。设定好云母带重叠率和绕包角度，只有在规定重叠率以内和规定绕包角度才不会起皱、松散，以达到编织外径不会超标的目的。成缆时对填充材料的尺寸也要设计在一定范围内，才能保证编织外径符合要求。对绞成缆类产品需要保证成缆的圆整度，此类产品的圆整度不易控制，容易成缆成扁形，但最大外径需要控制在一定范围以内才能保证后续编织密度符合要求。绝缘线芯每芯半成品外径需要设计规定最大外径，符合最大规定值可以有效保证编织外径过大问题。其次，对于外径超过规定工艺要求时，为避免操作工忽视外径问题，可要求操作工首检，然后根据实际外径作出相应调整，因此在编织工艺时可编制相应的工艺来满足实际生产需要，本着不浪费的原则，挤塑工序本不应该挤制过厚，但如已挤制厚了就只有编制相应的工艺（调整工艺中编织节距），这既满足了品质需要也解决了实际工艺问题，所以对绝缘厚度的控制也是控制编织密度合格的一个关键因素。耐火类编织屏蔽控制电缆对成品外径不设上限，对于绝缘工序挤塑厚度偏高的产品而言，可以消耗掉一定量挤塑厚度过高的产品。成缆外径偏大后，需要减小编织节距，才能提高最终编织密度。编制工艺规范的过程中很容易忽略绝缘外径偏大造成的一系列问题。操作者本身在绝缘挤制过程中简单认为只有绝缘平均厚度和最薄点达到规定要求就可以了，工艺技术员没有意识到绝缘厚度偏高会造成编织外径偏大，起初编制工艺时只考虑到了标准中标称值的规定要求，只要成品外径在标准计算范围内，成缆节距控制在最大，适当的可以增加绝缘厚度的上限值要求，这也是在为了因返工造成二次浪费而制定的工艺措施。只要绝缘厚度控制在标称值，编织工序的调整余度会更大。导体直径也会影响编织外径，铜材质量越来越好，只要电阻合格，从节约材料出发，可以调小导体直径。这符合电线电缆设计规范。这是未来电线电缆结构设计的趋势，只要成品外径符合规定要求，编织外径可以控制在一定范围内。只要绝缘厚度控制在标称值，编织工序的调整余度会更大。导体直径也会影响编织外径，铜材质量越来越好，只要电阻合格，从节约材料出发可调小导体直径。这符合电线电缆设计规范，这是未来电线电缆结构设计的趋势，只要成品外径符合规定要求，编织外径可以控制在一定范围内。解决了根本问题就不存在外径过大而需要重新编织工艺的问题。可在设备上安装外径测量仪，虽然安装投入成本较大，但对提高产品编织密度合格率意义非凡。挤塑工序要自检合格，编织工序也要做到互检，一旦发现绝缘厚度超标就要及时反馈给工段长，让挤塑工序及时调整挤塑厚度。同时专检人员也要做好专检职责，只有三方协作才能控制好绝缘厚度。这也是一种科学的质量控制方法，值得众多企业来效仿和学习。再次就是对编织节距的控制，在绝缘厚度控制在一定范围以后，根据上面计算公式和产品标准要求可推导出最大编织节距，GB/T9330-2020中规定编织密度标准最小为80%，可计算得到最大节距，本着节约耗材和成本的原则，节距只要达到标准要求即可。在实际生产过程中，设备设定的节距和实际成品节距有一定出入。所以在自检过程中一定要善于发现其中的差距，做到及时调整最终成品的编织节距。从而达到控制编织密度的目的。在实际检测过程中，可借鉴电线电缆手册中的相关数据，其对日常编织密度生产制造和检测有一定的指导意义。电线电缆结构设计的趋势，只要成品外径符合规定要求，编织外径可以控制在一定范围内。解决了根本问题就不存在外径过大而需要重新编织工艺的问题。可在设备上安装外径测量仪，虽然安装投入成本较大，但对提高产品编织密度合格率意义非凡。挤塑工序要自检合格，编织工序也要做到互检，一旦发现绝缘厚度超标就要及时反馈给工段长，让挤塑工序及时调整挤塑厚度。同时专检人员也要做好专检职责，只有三方协作才能控制好绝缘厚度。这也是一种科学的质量控制方法，值得众多企业来效仿和学习。再次就是对编织节距的控制，在绝缘厚度控制在一定范围以后，根据上面计算公式和产品标准要求可推导出最大编织节距，GB/T9330-2020中规定编织密度标准最小为80%，可计算得到最大节距，本着节约耗材和成本的原则，节距只要达到标准要求即可。在实际生产过程中，设备设定的节距和实际成品节距有一定出入。所以在自检过程中一定要善于发现其中的差距，做到及时调整最终成品的编织节距。从而达到控制编织密度的目的。在实际检测过程中，可借鉴电线电缆手册中的相关数据，其对日常编织密度生产制造和检测有一定的指导意义。3.2质量控制编织密度的测量、计算、工艺参数确定好之后方可进行质量控制。导体工序拉丝时所拉制半成品导体必须符合工艺要求方可进入挤塑工序，导体工序需做好自检工作，做好测量记录，进入下道挤塑工序时，挤塑人员同样需要对导体工序的半成品进行检测，只有来样符合工艺要求方可投入生产，同时专检人员也需要对半成品导体直径进行测量。挤塑绝缘厚度必须符合工艺规定要求方可进入成缆工序。挤塑工序同样要做好自检工作，同时完成自检记录，专检人员同样要对挤塑绝缘厚度进行检测。挤塑产品在进入成缆工序时，成缆人员要对挤塑工序产品进行检测，只有挤塑产品符合工艺规定方可投入生产。专检人员同样要对成缆工序产品进行质量检测，只有成缆合格才能进入编织工序。编织工序操作者在操作前首先要对来样半成品进行检测，包括编织单线直径，绝缘线芯绝缘层厚度，根据工艺规定要求，看两者是否符合工艺要求，只有符合工艺要求才能接收产品进行生产。下一步对来样试制，按照工艺要求，给予一定的绞合角度，然后编入单丝，试制一定距离后测量编织层外径，此时的编织外径符合工艺要求方可继续加工生产。在各工艺参数符合要求正常生产以后，做好生产工艺记录，编织过程中必须有专检人员对该工序产品进行编织单线直径、编织外径、编织节距、编织锭数、每锭根数以及编织密度进行测量和计算，并做好检测记录。编织完成后需要进行下一步工序挤塑，挤塑工序操作者上机前同样要对该批来样进行编织密度的检测。并做好检测记录，如此三方人员对产品进行了严格质量的质量控制，加上技术人员定期对这三方人员进行监督，有效对产品的质量进行了控制。虽然在编织密度生产过程中对工艺和质量进行了一定的技术规定和检测要求，但在实际编织密度控制过程中仍然会经常出现编织密度不合格。多半与人的因素有关，专检人员漏检甚至不检，自检人员不会检，只会盲目的只测量一个或几个项目，没有按规定全部测量。下道工艺也没有按照规定对上道工序进行检测。该互检的人员过分盲目自信不检上道工序，专检人员编造检测记录等，出现了不合格管理者自身也是睁只眼闭只眼。在方发放