金屬銅(tong)原子序數為29，密度是8.92g/cm3，熔點1083.4℃，具有良好的(de)(de)導熱(re)和導電性能，但在(zai)潮(chao)濕(shi)的(de)(de)空(kong)氣(qi)中金屬銅(tong)表面(mian)與氧(yang)氣(qi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)學反應，生(sheng)(sheng)成(cheng)Cu2(OH)2CO3，即銅(tong)綠，通常電纜生(sheng)(sheng)產(chan)廠(chang)中銅(tong)氧(yang)化(hua)多(duo)顯示(shi)表面(mian)發(fa)(fa)黑，正(zheng)是這(zhe)種電纜銅(tong)導體表面(mian)氧(yang)化(hua)現象(xiang)的(de)(de)存在(zai)，困擾著眾多(duo)電纜企業。
我(wo)們在(zai)(zai)日常生產(chan)(chan)觀察與大量資料調研中發現(xian)，通(tong)過(guo)更(geng)優銅(tong)桿(gan)選擇、有(you)(you)效控(kong)制拉絲工藝(yi)及(ji)乳化(hua)液(ye)濃度(du)和溫度(du)、鈍化(hua)處理(li)(li)銅(tong)導(dao)體絞合或束(shu)絞銅(tong)絲表面、后續工序優化(hua)處理(li)(li)等(deng)手(shou)段，會有(you)(you)效控(kong)制電纜銅(tong)導(dao)體的質量、防止其(qi)氧化(hua)，會極大的提(ti)高(gao)工作效率，減少返工頻(pin)次(ci)，從(cong)而達到降低成本和提(ti)高(gao)內在(zai)(zai)產(chan)(chan)品質量的有(you)(you)益效果。
電纜銅導體
一、電線電纜生產過程中(zhong)的(de)銅導(dao)體防氧化控制(zhi)
電纜用金屬(shu)銅(tong)從原理上講主要有物(wu)理方法阻(zu)隔銅(tong)與潮濕空氣接觸(chu)、陰極(ji)保(bao)護氧(yang)(yang)化(hua)還原法阻(zu)止銅(tong)導(dao)體(ti)(ti)氧(yang)(yang)化(hua)、化(hua)學方法在銅(tong)導(dao)體(ti)(ti)表面(mian)生(sheng)產鈍化(hua)膜阻(zu)止氧(yang)(yang)化(hua)，抑或(huo)在導(dao)體(ti)(ti)表面(mian)噴涂特殊液體(ti)(ti)予以保(bao)護。
1.1銅桿進廠前(qian)運輸、檢測(ce)及儲存
我國大(da)多(duo)數電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)(qi)業用(yong)銅(tong)(tong)(tong)基(ji)本外購，而多(duo)數企(qi)(qi)(qi)業往(wang)(wang)往(wang)(wang)忽視了(le)銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)進廠前運(yun)輸過(guo)程的控制，在江南及沿海地帶(dai)(江浙、閩粵)夏季較長(chang)且(qie)多(duo)雨(yu)，銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)基(ji)本通過(guo)重型卡車運(yun)輸至公司，通過(guo)筆者了(le)解，很多(duo)電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)(qi)業沒(mei)有制定相應(ying)的銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)供應(ying)商(shang)運(yun)輸規(gui)范(fan)、夏季雨(yu)天包裝規(gui)范(fan)等制度(du)，這(zhe)使得往(wang)(wang)往(wang)(wang)出現銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)供應(ying)商(shang)發貨(huo)時(shi)(shi)銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)表面完好(hao)無氧化發黑(hei)(hei)，而到達電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)(qi)業用(yong)戶面前時(shi)(shi)則出現銅(tong)(tong)(tong)桿(gan)(gan)表面發黑(hei)(hei)現象，帶(dai)來了(le)不(bu)必要的麻煩。
銅(tong)桿進廠檢驗(yan)基本依照GB/T 3953-2009或電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)業企(qi)(qi)標，有(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)程序。銅(tong)桿的(de)(de)(de)儲存一(yi)般電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)業均放在倉庫里，一(yi)般企(qi)(qi)業有(you)較(jiao)為嚴(yan)格的(de)(de)(de)儲存管理辦法(fa)，在銅(tong)桿儲存時，尤其是夏季雨(yu)天，一(yi)定(ding)要用塑(su)料布或塑(su)料薄(bo)膜覆(fu)蓋銅(tong)桿，用z.ui簡單(dan)的(de)(de)(de)物理阻(zu)隔法(fa)阻(zu)止銅(tong)桿與潮濕空氣的(de)(de)(de)接(jie)觸制，而(er)這一(yi)點(dian)往往受到電(dian)纜(lan)企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)忽視。在車間領用銅(tong)桿時一(yi)定(ding)要逐(zhu)個銅(tong)桿卷進行(xing)肉眼檢查是否有(you)發黑(hei)現象，從生產源頭加以控制。
1.2銅桿(gan)拉絲工序的控制
本(ben)階段(duan)以電力電纜z.ui常用(yong)的(de)(de)(de)8mm銅(tong)(tong)桿為例，如今拉絲時一般(ban)使(shi)用(yong)連續退火的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)大拉，需經(jing)過放線、拉絲與退火、冷卻、烘(hong)干、收線等過程，選取(qu)對應規格(ge)的(de)(de)(de)模具，切不可(ke)過小，如過小會強制使(shi)金(jin)屬銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)晶格(ge)變異，加劇(ju)金(jin)屬溫度的(de)(de)(de)急(ji)劇(ju)上升。
在(zai)開機前檢查乳(ru)化液的(de)(de)濃(nong)度，確保濃(nong)度合格，在(zai)放線(xian)過程(cheng)中，應(ying)保持放線(xian)張(zhang)力穩定、均勻，不可(ke)(ke)過度顫(zhan)動(顫(zhan)動不可(ke)(ke)避(bi)免(mian))，拉(la)絲(si)(si)過程(cheng)中操作(zuo)者應(ying)密(mi)切關注退火溫度的(de)(de)變化，拉(la)絲(si)(si)后導(dao)體(ti)(ti)硬化，延伸率變小(xiao)，導(dao)體(ti)(ti)直流電阻(zu)率上(shang)升(sheng)，拉(la)絲(si)(si)候成圈時銅(tong)導(dao)體(ti)(ti)表面不應(ying)有殘余乳(ru)化液，此(ci)處需要(yao)操作(zuo)者肉眼識別，在(zai)拉(la)絲(si)(si)下(xia)盤后用(yong)透明(ming)塑(su)料(liao)薄(bo)膜密(mi)封，存放于干燥環(huan)境(jing)之中，待流轉(zhuan)，但多數電纜(lan)企業因為嫌(xian)銅(tong)絲(si)(si)包薄(bo)膜麻煩(fan)而(er)省略(lve)包薄(bo)膜工序。剛拉(la)絲(si)(si)成圈的(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)表面溫度高于室(shi)溫，如遇雨(yu)季會(hui)潛(qian)在(zai)氧化的(de)(de)風險。
1.3銅(tong)絲絞合(束絞)與化學交聯擠出(chu)工序
以銅(tong)絲(si)絞合為例，在(zai)(zai)導(dao)體絞合過(guo)程中(zhong)(zhong)，各單絲(si)以規則絞合或不規則絞合等(deng)方(fang)式(shi)絞合，經過(guo)各道壓(ya)模(mo)(mo)作用下(xia)，過(guo)模(mo)(mo)后銅(tong)導(dao)體溫度較過(guo)模(mo)(mo)前有較大提高，尤其是(shi)緊壓(ya)導(dao)體、扇形導(dao)體等(deng)，且框絞機目前無在(zai)(zai)線(xian)退火或降溫裝置，因此銅(tong)導(dao)體外層易氧化，在(zai)(zai)絞合前，選擇(ze)合適(shi)的絞合模(mo)(mo)具(ju)、緊壓(ya)輪、排線(xian)器(qi)，調整(zheng)收線(xian)與放(fang)線(xian)張力(li)，設備調整(zheng)完畢后，操作者(zhe)肉(rou)眼觀察(cha)上盤銅(tong)絲(si)與放(fang)線(xian)架中(zhong)(zhong)心(xin)銅(tong)絲(si)的表面(mian)光潔度，確保無明顯黑點，再(zai)啟動機器(qi)。
一般電纜企業(ye)會在絞合(he)工序(xu)(框絞機、籠絞機)中施(shi)加抗氧(yang)劑(ji)，抗氧(yang)劑(ji)的配方是0.3%左右的苯(ben)并三氮唑酒精(jing)溶液(ye)(ye)，操(cao)作(zuo)方法是將(jiang)抗氧(yang)劑(ji)融(rong)入工業(ye)酒精(jing)之中，用輸(shu)液(ye)(ye)軟管滴入銅(tong)絲中，滴入標準(zhun)以剛好浸潤銅(tong)絲為準(zhun)，避免過少(shao)局部(bu)潛在氧(yang)化或(huo)過多(duo)浪(lang)費的現(xian)象發生(sheng)，在所有防氧(yang)化工作(zuo)準(zhun)備穩妥后，再開機運轉。
收(shou)(shou)(shou)線(xian)(xian)處(chu)應保證(zheng)收(shou)(shou)(shou)線(xian)(xian)盤(pan)(pan)干燥，收(shou)(shou)(shou)線(xian)(xian)盤(pan)(pan)裝(zhuang)滿后(hou)，用(yong)透(tou)明(ming)塑料(liao)薄膜密封(feng)，與銅絲拉制同理，很多電(dian)纜企(qi)業也省略了此(ci)(ci)步(bu)驟(zou)(zou)，若(ruo)此(ci)(ci)步(bu)驟(zou)(zou)造成銅導體氧(yang)(yang)化，對低(di)壓電(dian)纜影(ying)響尚(shang)低(di)，對超高壓電(dian)纜而(er)言，影(ying)響則(ze)不堪設想。銅導體在(zai)經過(guo)拉絲、絞合、儲存后(hou)，金屬銅晶(jing)格形態已(yi)基本穩定(ding)。化學交聯(lian)即(ji)在(zai)交聯(lian)劑、抗氧(yang)(yang)劑、耦(ou)合劑等條件下，將(jiang)XLPE均勻的(de)(de)擠包在(zai)銅導體上。在(zai)將(jiang)裝(zhuang)滿銅導體的(de)(de)放線(xian)(xian)盤(pan)(pan)啟動前，調整(zheng)收(shou)(shou)(shou)放線(xian)(xian)張力，保證(zheng)設備運行平穩。
二、總結
我國幾乎所有的(de)(de)電(dian)纜廠都面臨銅導體氧化的(de)(de)困擾，從金屬(shu)(shu)銅化學特性(xing)講，就是要保持金屬(shu)(shu)銅的(de)(de)還原性(xing)。在日常(chang)生(sheng)產(chan)中，采用廣東(dong)珠江電(dian)線(xian)電(dian)纜如下措施可減少(shao)銅導體氧化的(de)(de)幾率：
1)、選(xuan)擇質優金屬銅桿，規范供應(ying)商運輸(shu)、交(jiao)貨流程與制度，銅桿到公司后(hou)，采取透明(ming)塑料薄(bo)膜密(mi)封措(cuo)施，銅導體(ti)拉制、絞合后(hou)都應(ying)采取透明(ming)塑料薄(bo)膜密(mi)封措(cuo)施;
2)、采用合適的(de)銅絲(si)拉制工藝，定(ding)期(qi)檢(jian)查拉絲(si)機的(de)退火部件，優先選擇(ze)含抗(kang)氧劑的(de)拉絲(si)油，定(ding)期(qi)檢(jian)查乳(ru)化液濃度，保質(zhi)期(qi)到期(qi)前一定(ding)提前更換;
3)、銅絲絞合、擠包絕(jue)緣工序(xu)采用(yong)鈍化處理技術;
4)、樹立質量意識，加(jia)強業務培訓讓以上工(gong)序操作者清楚銅絲(si)氧(yang)化帶來的不良后(hou)果。
