щей жиле, а в кордельно-трубчатой изоляции наклады вается поверх полиэтиленового корделя, спирально рас положенного на жиле. Наличие участков воздуха между
.внутренней поверхностью трубки и жилой обеспечивает
.необходимые |
электроизоляционные |
характеристики |
этим видам изоляции. |
|
|
Полиэтиленовая трубка свободно без обжатия экст |
||
рудируется из |
головки, поэтому для |
ее наложения ис |
пользуется расположение формующего инструмента в
.соответствии с рис. 5.27,6. Дорн имеет удлиненную ци линдрическую часть, выступающую из матрицы на 2— 3 мм. Толщина полиэтиленовой трубки составляет -0,2—0,35 мм. При производстве баллонной изоляции применяется обычный экструдер, оснащенный устройст вом для подачи в дорн азота или другого инертного га за под небольшим избыточным давлением (около 0,01 МПа) для формирования трубки. Баллон с сжатым газом расположен рядом с экструдером, и газ подается в дорн через редуктор, патрубок 10 и специальную уп лотняющую насадку 9, расположенную на дорнодержателе (см. рис. 5.15). Перед входом в пережимное уст ройство выпрессованная трубка проходит через охлаж дающую ванну с горячей водой, температура которой поддерживается в диапазоне 95—98°С. Линейная ско рость наложения баллонной изоляции составляет 30 м/мин и выше.
>6.6. НАЛОЖЕНИЕ ПОРИСТОЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ НА ЖИЛЫ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ
С целью уменьшения диэлектрической проницае мости изоляции в некоторых конструкциях кабелей свя зи используется пористая полиэтиленовая изоляция,
.представляющая собой газонаполненный полиэтилен
.низкой плотности, в котором нейтральный газ (азот) занимает несообщающиеся между собой макроили ми кроскопические полости. Пористый полиэтилен получа ется путем вспенивания размягченного материала из-за расширения газа, равномерно распределенного в поли мере или образующегося при разложении введенных в
материал пенообразующих веществ.
За |
счет уменьшения относительной диэлектри |
ческой |
проницаемости (около 1,5) п плотности (420— |
жание начала разложения порофора и выделения азота
в цилиндре.
При выборе размеров формующего инструмента учи тывают тот факт, что при выходеji3 головки экструде ра изоляция существенно увеличивается в объеме за счет наличия в ней газа. Поэтому диаметр матрицы DM выбирают меньшим, чем требуемый диаметр по изоля ции Д в. Для ориентировочного расчета диаметра мат рицы можно пользоваться следующей формулой:
Д м |
- / Тп(р2и;с~ ^ ж) + ^ ж |
(6Л) |
где с!ж— диаметр |
жилы, мм; ^п, Чс — плотности |
пори |
стого и сплошного полиэтилена, составляющие соответ ственно 420—460 и 920 кг/м3.
При выборе диаметра матрицы учитывают также по следующую усадку изоляции при охлаждении. Длина цилиндрической части матрицы принимается равной примерно диаметру матрицы, расстояние между дорном и цилиндрической частью матрицы принимается равным толщине изоляции.
Приведем в качестве примера технологический ре жим изолирования - пористым полиэтиленом низкоча стотного кабеля ТЗПАШп 4Х4Х1,2 на экструдере «Ан- дуар-63». Диаметр токопроводящей жилы равен 1,2 мм, диаметр по изоляции 2,4—2,45 мм. Температура по зо нам цилиндра: 1-я зона 100±10°С, 2-я зона 110±10°С, 3-я зона 120±10°С, 4-я зона 130±10°С, головка 140± ±10°С, матрица 200±10°С. Расстояние от головки до
ванны 0,8—1 м. Температурный режим |
охлаждения: |
|
1-я ванна 70—80°С, 2-я ванна |
18—20°С. После выхода |
|
из ванны изолированная жила |
обдувается |
горячим воз |
духом. Диаметр дорна 1,22 мм, диаметр матрицы 1,65— 1,7 мм. Линейная скорость изолирования 100—
120м/мин.
6.7.НАЛОЖЕНИЕ СПЛОШНОЙ
И КОРДЕЛЬНО-ТРУБЧАТОИ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ РАДИОЧАСТОТНЫХ КАБЕЛЕЙ
Особенностью работы радиочастотных кабелей явля ется то, что передача по ним сигналов существенно ухудшается при наличии различных электрических не однородностей по длине кабеля. Эти неоднородности
258
йЫзываются главным образом колебанием по длине геометрических размеров кабеля и в первую очередь диаметра по изоляции. Даже весьма незначительные отклонения этой величины от номинального значения, исчисляемые десятыми (и даже сотыми) долями милли метра, могут существенно ухудшить электрические по казатели радиочастотных кабелей. Особенно существен ное влияние оказывают повторяющиеся по длине коле бания диаметра по изоляции.
Эти колебания диаметра возникают из-за периодич ности работы узлов экструзионного агрегата, наклады вающего изоляцию. Из-за незначительного эксцентри ситета тягового колеса агрегата, пульсации давления в головке экструдера на 1 оборот червяка, незначитель ных биений отдающего барабана с жилой и других при чин происходит периодическое колебание производи тельности экструдера или линейной скорости прохож дения внутреннего проводника через головку экструде ра и как следствие этого возникают колебания диамет ра по изоляции.
Для уменьшения этих нежелательных колебаний предусматриваются меры, обеспечивающие более ста бильный процесс изолирования радиочастотных ка белей.
Для наложения изоляции на кабели с внутренним проводником до 2 мм применяются дорны со вставкой из твердого сплава.
Для наложения изоляции (и оболочки) применяются матрицы трех типов: с цилиндрической частью длиной (2—4) DM (рис. 6.5,6) с укороченной цилиндрической частью длиной (1—2) DM (см. рис. 5.29,6); двухконусные без цилиндрической части (рис. 6.5,а).
При производстве кабелей повышенной однородно сти, имеющих значительно меньший допуск на диаметр по изоляции, применяются матрицы двухконусного типа.
При изолировании внутреннего проводника диамет ром более 0,5 мм применяется его подогрев до 80— 100°С для удаления влаги с его поверхности и улучше ния адгезии накладываемой изоляции.
Крупногабаритные радиочастотные кабели имеют диаметр по изоляции свыше 11,5 мм. Изоляция этих ка белей часто накладывается за два или большее число проходов по специально разработанным для этих слу чаев технологическим режимам.
Температурный режим при наложении первого слоя:
1-я зона 115—150°С, 2-я зона 135—170°С, 3-я зона 160 190°С, 4-я зона 180—230°С, головка 195—250°С, матрица
195—250°С. Температура подогрева заготовки 60—100°С.
Охлаждение наложенной изоляции производится ступен чато. Температура воды по зонам охлаждающей ванны:
1-я зона 80—90°С, 2-я зона 70—80°С, 3-я зона 50—65°С.
При наложении второго и третьего слоев изоляции тем пературные режимы соответствуют верхнему пределу указанных диапазонов.
Рис. 6.5. Формую щий инструмент для наложения по лиэтиленовой ИЗО'
ляции при произ водстве радиоча стотных кабелей.
Практика изготовления крупногабаритных радио частотных кабелей показывает, что при температуре во ды в 3-й зоне охлаждающей ванны ниже 50°С при ско ростях изолирования 13—25 м/мин в толще изоляции возникают из-за слишком резкого охлаждения воздуш ные пузыри и изоляция не выдерживает испытания на пряжением на отсутствие внутренних разрядов.
При изготовлении среднегабаритных радиочастот ных кабелей с полувоздушной кордельно-трубчатой изо ляцией диаметром от 2,95 до 11,5 мм поверх спирали корделя накладывается полиэтиленовая трубка, изго товленная на отдельных экструзионных агрегатах.
Таблица 6.7
Размеры матриц для изготовления корделя (рис. 6.6)
Диаметр |
Угол |
|
Матрица |
|
|
Длина формую |
|
||
корделя DK, м |
конуса |
Диаметр £>м, |
Угол |
|
дорна а |
щей части 1м, |
|||
|
|
мм |
мм |
конуса у |
|
|
|
|
|
0 ,5 5 — 1,10 |
20— 30° |
1,25— 1,5 |
( 2 - 4 ) D M; |
о СО 1 СО |
1,10—2,7 0 |
30— 45° |
1,1 — 1,25 |
Ю£>„* |
|
( 2 - 4 ) D Mi |
3—6° |
|||
|
|
|
ЮD u * |
|
Угол конуса р
25— 35°
о 8 1 т
* Для матрицы дву*конусного типа.
Формующий инструмент, применяемый для изготов ления корделя и трубки из полиэтилена, приведен на £>ис. 6.6 и 6.7, а его размеры — в табл. 6.7, 6.8. Для из готовления корделя применяется дорн без внутреннего отверстия (рис. 6.6,в).
|
|
|
Т а б л и ц а 0.8 |
Параметры формующего инструмента для изготовления |
|||
полиэтиленовой трубки (рис. |
6.7) |
|
|
|
Дорн |
Матрица |
|
Диаметр по изо |
Длина цилин |
|
Длина цилин |
ляции, мм |
|
||
дрической части |
Угол конуса а |
дрической части Угол конуса р |
|
|
/д. мм |
|
LM. мм |
2,95 |
4— 6 |
4,60 |
5— 10 |
7,25— 11,5 |
8— 12 |
25— 35°
— |
|
о |
о |
1 со |
Ю |
2— 4 3— 8 6— 10
со |
1 |
о |
о |
о |
|
со СП |
— |
|
|
сл о о |
|
|
1 |
|
Для изготовления корделя применяются матрицы двух типов: с цилиндрической частью, равной (2—4) £>м (диаметра матрицы) и двухконусные матрицы (без цилиндрической части) по табл. 6.7.
Расчет диаметра формующей части матрицы D„
для изготовления полиэтиленовой трубки производят по формуле
Лм=(0,9-*-1,0)%^, |
(6.2) |
■ь'заг |
|
где £>д— наружный диаметр дорна, мм; Оиз — диаметр
изоляции по трубке, мм; D3ar — диаметр по спирали
корделя, мм.
Внутренний диаметр дорна йд выбирается в зависи мости от номинального диаметра заготовки по спирали корделя Ajar с учетом соотношения
6?д = Азаг~1“Л>
где Л — допуск 0,2—1,20 мм.
Наружный диаметр дорна £>д выбирается в зависи мости от диаметра по изоляции с учетом следующего соотношения:
-Од= D 33r-\-2Sy
где 5 — толщина стенки дорна, которая в зависимости
от диаметра составляет |
0,35—1,00 -мм. |
Температурные |
|
режимы |
экструдеров при |
изготовлении |
полиэтиленовых |
корделя |
и трубки даны в |
табл. 6.9 и 6.10. |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
б .Г) |
||
Температурные режимы работы экструдера при изготовлении |
|
||||||
корде ля из полиэтилена марок 178-01 К> 178-0>К, 178-05К» |
|
||||||
107-01 К» Ю7-02К, |
Ю7-05К |
|
|
|
|
||
|
|
|
Температура, |
°С |
|
|
|
Диаметр корделя |
|
|
Цилиндр по зонам |
|
Головка и |
||
Ок. мм |
|
|
----------------- \ |
|
|||
|
|
1-я |
3-я |
матрица |
|||
|
|
2-я |
|
|
|||
0.55— 1,10 |
} |
110— 130 |
140— 160 |
160— 180 |
190— |
10 |
|
1,20—2,70 |
180—200 |
||||||
|
|
|
|
||||
При мс мание. Температуры при изготовлении корцеля из пилиэгилена ма|юк
102-01К, 102-02К. 102-05К. 153-01К. 153-02К, 153-05К на 10—25°С выше температур, ука занных в таблице.
Для охлаждения корделя и трубки из полиэтилена применяются охлаждающие ванны с количеством зон не менее двух. Охлаждение .применяется ступенчатое. Тем пература воды в охлаждающей ванне должна быть: для
Рис. 6.6. Формующий инструмент для изготовления корделя из по лиэтилена для радиочастотных кабелей.
а — матрица двухконусная с конической формующей частью; б —матрица ци линдрическая; в — дорн.
корделя: 1-я зона 50—70°С, 2-я зона — водопроводная вода; для трубки: ванна с двумя зонами — 1-я зона не менее 50°С, 2-я зона — водопроводная вода; ванна с тре-
Т а б л и ц а 6.10
Температурные режимы работы экструдеров при наложении
трубки из полиэтилена поверх |
корделя |
|
|
|
|
Температура, °С |
|
Диаметр по Изо |
Цилиндр и ' зонам |
|
|
ляции, мм |
|
Головка |
Матрица |
1-я |
2-я |
3-я |
|
2,95 |
|
|
140— 160 |
160— 180 |
16°— 180 |
4,60 |
110— 130 |
120— 140 |
140— 160 |
140— 160 |
150— 170 |
7,25— 11,50 |
|
|
150— 170 |
160— 180 |
160— 180 |