Общие вопросы технологии производства кабеля

Да, конструкция кабеля вроде бы простая и состоит из нескольких элементов – токопроводящие жилы, изоляция этих жил, защитная оболочка, иногда защитные покровы от механических повреждений или воздействия внешних электромагнитных излучений.
Однако, при ближайшем рассмотрении всё не так просто.

Давайте рассмотрим подробнее.

Токопроводящая жила – это элемент кабеля, который обеспечивает передачу электрического тока соответствующей величины в зависимости от сечения жилы.

Она может быть медной или алюминиевой. Медь - основной материал для кабеля, потому что имеет самое меньшее сопротивление электрическому току. Алюминий – второй материал за медью. От легче меди, но имеет большее сопротивление электрическому току. Широко используется оба материала, в зависимости от группы кабелей.

Она может быть однопроволочная (без изгибов при эксплуатации, для стационарной прокладки) или многопроволочная (гибкая, для работы при постоянных изгибах).

Однопроволочная медная (сечением до 150 мм²) или однопроволочная алюминиевая (сечением до 300 мм²) должна изготавливаться на одном оборудовании.

Многопроволочная (гибкая) должна изготавливаться совсем по другой технологии.

Сначала изготавливаются тонкие проволоки, потом они скручиваются в жилу или скручиваются в стренгу, из которых скручиваются жилы больших сечений.

Таким образом, производство только токопроводящих жил имеет очень много особенностей и требований к оборудованию.

Сырьё для токопроводящих жил кабеля изготавливают металлургические заводы в виде катанки диаметром 8 мм (медь) весом до 3 тн или диаметром 9,5 мм (алюминий) весом до 2 тн.

Из этой катанки на машинах многократного волочения кабельные заводы изготавливают необходимую им проволоку, т. е. токопроводящие жилы.

Изоляции токопроводящих жил – это второй главнейший элемент кабеля, обеспечивающий то, что напряжение между фазами не будет замыкаться между собой.

В зависимости от марки кабеля, рабочего напряжения кабеля, условий его эксплуатации могут быть разные материалы изоляции – ПВХ композиции, ПЭ композиции, ТЭП композиции, резиновые композиции и очень много других.

Сырьё для изоляции изготавливают химические заводы в виде гранул размером 3-5 мм, поставляемое в мешках весом 25-30 кг или мягких контейнерах весом 800-1000 кг.

Эти гранулы перерабатываются при температуре 150-250 ⁰С в специальных агрегатах – экструдерах, являющихся основным узлом в составе экструзионных линий.

В зависимости от марки кабеля, его размера, назначения существует множество разнообразий комплектации экструзионных линий. Однако, основные узлы экструзионных линий должны быть на всех линиях:

• отдатчик для катушки с токопроводящей жилой
• сам экструдер для переработки гранул и наложения изоляции на токопроводящую жилу
• ванна охлаждения горячего материала изоляции до температур 40-60 ⁰С
• тяговое устройство для обеспечения линейного движения жилы вдоль экструзионной линии
• счётчик метража
• прибор для испытания изоляции высоким напряжением на проход
• приёмник с катушкой для намотки готовой изолированной жилы
• линия может дополнительно комплектоваться правильным устройством, устройством подогрева жилы, устройством для нанесения маркировки на жилу и другими необходимыми устройствами.

Для того, чтобы кабель был более гибкий при монтаже, изолированные жилы кабеля скручивают в заготовку кабеля.

Оборудование для этого тоже разнообразное. Для скрутки изолированных жил могут использоваться машины одинарной скрутки, двойной скрутки, жесткорамные или планетарные машины, машины бугельного типа, машины типа драм-твистер и прочие.

Для защиты изолированных жил кабеля от внешних воздействий (механических, погодных, химических и прочих) поверх скрученных изолированных жил накладывается методом экструзии защитная оболочка. Так же, как и изоляции она может быть изготовлена из разных материалов - ПВХ композиции, ПЭ композиции, ТЭП композиции, резиновые композиции и очень много других.

Сырьё для оболочки также изготавливается на химических заводах в виде гранул, что и для изоляции.

Так же, как и изоляция оболочка накладывается на экструзионных линиях различной комплектации.

Для многих кабелей есть необходимость защищать их дополнительно. Для кабелей, прокладываемых в земле – нужна ленточная или проволочная броня для защиты от механических повреждений.

Для кабелей, предназначенных для передачи сигналов связи, как правило, высокой частоты, необходима защита от воздействия внешних электромагнитных полей в виде экрана, который при монтаже должен быть заземлён с обеих сторон.

Для кабелей, работающих в особых условиях, необходима защита от проникновения влаги или газа вдоль внутренней части кабеля, т. е. нужна герметизация внутренних полостей кабеля.

На все основные виды кабельной продукции в России разработаны стандарты, которым должны соответствовать конструкции и характеристики кабельных изделий, поэтому просто так взять и изготовить кабель нельзя.

Он должен соответствовать требованиям определённого стандарта, после изготовления должен быть подвержен циклу определённых испытаний и измерений, должен иметь соответствующую маркировку и упаковку для транспортирования.

Это ещё дополнительные операции по изготовлению кабельной продукции.

Перед тем, как выпустить кабельную продукцию в торговый оборот, предприятие должно получить сертификат соответствия данного кабеля определённому стандарту в независимом центре по сертификации продукции.

Таким образом, мы видим, что одной линии для производства кабеля быть не может. Изготовление каждого элемента кабеля – это отдельная технологическая операция, которая выполняется на отдельной линии.

В следующих статьях мы рассмотрим состав технологических операций по каждому типу кабелей и необходимое для этого оборудование.