浅谈煤矿用采煤机电缆线芯断裂的原因及解决方法
时间：2015-01-19 阅读：2754
电缆线芯断裂原因分析
(1)导体材料(铜)加工工艺控制不合理。拉丝或退火过程中，工艺控制不当，导致铜单丝过度氧化而发脆，或者是挤绝缘后的硫化过程中由于进水或与胶料高温分解出来的酸性物质反应,从而降低铜丝的断裂伸长率，进而降低导体的耐弯曲性能。
(2)线芯(铜线)束、绞节径比过大。MT818标准规定，一次束绞导线的节径比不得超过25，复绞线的股线绞合节径比应不大于30，内层和外层绞合节径比分别应不超过20和14。有些制造厂将此上限值理解为由工厂生产工艺控制的指标，但因设备等综合因素，造成成品电缆导体的绞合节径比往往比标准值要大，少则超标10％，大则20％以上，甚至达30％。对耐弯曲性能有特别要求的采煤机电缆来说，增大其绞合节径比后，其允许弯曲半径变大，大大降低了其运行过程中的耐弯曲性能，缩短了电缆的工作寿命。
(3)缆芯绞合节径比过大。对于采煤机电缆，MT818标准规定缆芯绞合节径比不得超过10。同样，有些制造厂亦按zui大节径比控制，但缆芯绞好后，随着后续工艺(如复绕、挤护套等工序)的进行，zui终的成缆节径比往往也超过标准10％。这样的结果是使电缆本身的柔软度下降，耐弯曲的性能也随之下降。
(4)绝缘和护套胶料机械性能的影响。就目前的橡胶性能来讲，绝缘材料的含胶量不宜低于35％，而护套材料的含胶量（以氯丁橡胶为例）不宜低于42％。实践证明，只有保证足够的含胶量，绝缘和护套材料才能有良好的机械物理性能和耐老化性能。特别是材料应具有足够的伸长率、抗张强度和拉伸回缩率。这几个指标将直接关系到绝缘和护套对线芯和缆芯的保护能力和避免应力的过分集中，使线芯免受短时间破坏性应力的冲击，这是延长电缆使用寿命*的条件之一。
解决问题方法的探讨
(1)避免铜丝氧化。首先应选择合理的加工工艺，铜丝可采用有惰性气体保护的管式退火的方法，合理控制单丝的伸长率，以保证单丝的柔软度。其次MT818-2009版标准已于2011年7月正式实施，该标准明确要求矿用电缆必须使用异丙基胶料作为绝缘，而乙丙基胶料的硫化体系通常为过氧化物，不再含硫，胶料本身不会对导体产生影响。电缆生产企业应改良工艺，防止导体进水，降低连硫生产过程中水汽对导体的影响。
(2)控制导体绞合与成缆的节径比。理论节径比要适当小些，一般可比标准值下调10％～15％，这样才能使成品节径比满足标准与实际使用要求。
(3)材料的抗张强度、断裂伸长率，跟配方组成和炼胶工艺及硫化工艺有关，在配方设计上，应充分考虑设计余量，尤其是胶料的含胶量，不能因成本因素而舍弃应有的性能。