Revneproblem med stor sektion pansret PE ydre kappekabel

Polyethylen (PE) er meget udbredt i isolering og kappe af strømkabler og telefonkabler på grund af dets gode mekaniske styrke, sejhed, varmebestandighed, isolering og kemiske stabilitet. På grund af selve PE-strukturen er dens modstandsdygtighed over for revnedannelser i omgivelserne imidlertid dårlig, især når PE anvendes som den ydre kappe af pansret kabel med stor sektion, er revneproblemet særligt fremtrædende.

1. Mekanisme til revnedannelse af PE-kappe

PE sheath cracking har hovedsageligt følgende to situationer: den ene er miljøspændingsrevner, refererer til kablet i installationen og driften, sheathen i kombinationen af ​​stress eller miljømæssigt medium kontakt, fra overfladen af ​​det sprøde revnefænomen.

Denne revnedannelse er generelt forårsaget af to faktorer: den ene er eksistensen af ​​intern spænding i kappen, den anden er kabelkappen i lang tid i kontakt med polær væske. Denne form for revnedannelse afhænger hovedsageligt af selve materialets modstandsdygtighed over for miljøbelastningsrevneevne, gennem mange års materialemodifikationsforskning er denne situation blevet fundamentalt løst.

Den anden er mekanisk spændingsrevne, fordi kablet har mangler i strukturen eller kappeekstruderingsprocessen er ikke passende, der er stor spænding i kappens struktur, og det er let at producere spændingskoncentration, så kablet deformeres og revner under konstruktionen af ​​kabeludløsning. Denne form for revnedannelse er mere tydelig i den ydre kappe af panserlag med et stort stykke stålbånd.

2. Årsager til revnedannelse af PE-kappe og forbedringsforanstaltninger

2.a. Indflydelse af kabelstålstrimmelstruktur

Når den ydre diameter af kablet er stor, er det pansrede lag generelt lavet af dobbeltlag af stålbæltespalteindpakning. Afhængigt af kablets ydre diameter er tykkelsen af ​​stålbåndet 0,2 mm, 0,5 mm og 0,8 mm. Jo større tykkelsen af ​​det pansrede stålbånd, jo stærkere stivhed, jo dårligere plasticitet, jo større er afstanden mellem stålbåndets nederste lag.

I processen med ekstrudering og strækning er tykkelsesforskellen mellem de øvre og nedre stålbånd på overfladen af ​​det pansrede lag meget stor. Den del af kappen ved kanten af ​​den ydre stålstrimmel har den tyndeste tykkelse og den mest koncentrerede indre spænding, som er hovedstedet for revner i fremtiden. For at undgå påvirkningen fra den ydre kappe af pansret stålbælte, skal bufferlaget med en vis tykkelse pakkes eller ekstruderes mellem stålbåndet og PE-ydre kappe, og bufferlaget skal være tæt ensartet, ingen rynker, ingen ujævnheder.

Tilføjelsen af ​​bufferlag forbedrer fladheden mellem de to lag af stålbælte, så tykkelsen af ​​PE-kappemateriale er ensartet, ud over sammentrækningen af ​​PE-kappe, så kappen ikke fremstår som løs taske-fænomen, vil også ikke pakke for stramt, hvilket reducerer den indre stress.

2.b. Indflydelse af kabelproduktionsprocessen

De vigtigste problemer, der eksisterer i ekstruderingsprocessen af ​​pansret kabelkappe med stor diameter, er utilstrækkelig afkøling, urimelig formkonfiguration, for stort trækforhold og for stor indre spænding i kappen. På grund af den tykke kappe og store ydre diameter er længden og volumen af ​​vandtanken i den generelle ekstruderingsproduktionslinje begrænset. Det er svært at køle kablet fra den høje temperatur på mere end 200 grader til normal temperatur, når kappen er ekstruderet.

Hvis afkølingen af ​​kappen ikke er tilstrækkelig efter ekstrudering, vil den del af kappen tæt på panserlaget være blød, og det er let at forårsage skæremærket på overfladen af ​​kappen forårsaget af stålbåndet, når det færdige kabel pladen er bøjet, hvilket resulterer i, at den ydre kappe revner under større ydre kraft under konstruktionen af ​​kabelfrigørelsen.

På den anden side vil utilstrækkelig afkøling af kappen forårsage en større indre kontraktionskraft efter yderligere afkøling af kablet til en skive, således at sandsynligheden for revnedannelse i kappen øges under påvirkning af en større ydre kraft. For at sikre tilstrækkelig afkøling af kablet, kan længden eller volumen af ​​tanken øges passende, og ekstruderingshastigheden kan passende reduceres på grundlag af god plastificering af kappen, for at sikre, at de indre og ydre lag af kabelkappen er blevet helt afkølet, når kablet sættes på spolen.

På samme tid, i betragtning af at polyethylen er en krystallinsk polymer, er det tilrådeligt at anvende varmtvandskølemetoden for segmentkøling for at reducere den interne spænding, der genereres under afkøling. Generelt afkøles det fra 70-75â til 50-55â og afkøles til sidst til stuetemperatur.

2.c. Indflydelse af kablets bøjningsradius

Når kablet er forsynet, skal kabelproducenten vælge den passende leveringsbakke i henhold til industristandarden JB/T 8137.1-2013. Men når den leveringslængde, som brugeren kræver, er lang, er det meget vanskeligt at vælge den passende spole til det færdige kabel med stor ydre diameter og stor længde.

Nogle producenter for at garantere leveringslængden, var nødt til at skære med lille rørdiameter, forårsaget af bøjningsradius er ikke nok, pansret lag på grund af bøjningen er for stor forskydning, stor forskydningskraft på kappen, alvorlig, når pansret stålbælte grater prikker bufferlaget direkte indlejret i kappen, kappen langs strimmelkanten revner eller revner. Under konstruktionen af ​​kabelfrigørelsen udsættes kablet for stor tværgående bøjningskraft og spændingskraft, hvilket resulterer i revnedannelse langs kappens revneretning, efter at det færdige kabel er foldet ud fra bakken, og kablet tæt på skallaget er mere tilbøjelige til at revne.

2.d. Påvirkningen af ​​byggepladsen og læggemiljøet

Kabelkonstruktionen bør standardiseres og udføres i nøje overensstemmelse med standardkravene. Det anbefales at reducere kabelfrigivelseshastigheden så meget som muligt for at undgå for stort sidetryk, bøjningskraft og trækkraft på kablet og undgå kabeloverfladekollision for at sikre sikker konstruktion.

Sørg samtidig for, at kablets minimumsbøjningsradius opfylder designkravene under konstruktionen. Bøjningsradius for det enkelt-leder pansrede kabel er â¥15D, og ​​bøjningsradius for det tre-leder pansrede kabel er â¥12D (D er kablets ydre diameter).

Før du lægger kablet, er det bedst at placere det ved 50-60â i en periode for at frigøre den indre spænding i kappen. Samtidig bør kablet ikke udsættes for solen i længere tid, fordi temperaturen på de forskellige sider af kablet ikke er konsistent under eksponeringen, hvilket er tilbøjeligt til spændingskoncentration, hvilket øger risikoen for, at kappen revner under eksponeringen. kabelkonstruktion og frakobling.

Konklusion

Revnen af ​​en stor sektion af pansret PE-kabelkappe er et vanskeligt problem, som kabelproducenter må stå over for. For at forbedre revnemodstanden for PE-kappe af kabel, bør den kontrolleres fra mange aspekter, såsom selve kappematerialet, kabelstruktur, produktionsteknologi og lægningsmiljø, for at forlænge kabels levetid og sikre kvaliteten af kabel.