Электр энергиясын беру және ақпараттық байланыс үшін негізгі тасымалдаушылар ретінде қызмет ететін сымдар мен кабельдер оқшаулау және қаптау процестеріне тікелей байланысты өнімділікке ие. Кабель өнімділігіне қойылатын заманауи салалық талаптардың әртараптануымен төрт негізгі процесс - экструзия, бойлық орау, спиральды орау және батыру жабыны - әртүрлі сценарийлерде бірегей артықшылықтарды көрсетеді. Бұл мақалада әрбір процестің материалды таңдауы, процесс ағыны және қолдану сценарийлері қарастырылады, кабельді жобалау мен таңдау үшін теориялық негіз беріледі.
1 Экструзия процесі
1.1 Материалдық жүйелер
Экструзия процесінде негізінен термопластикалық немесе термореактивті полимерлі материалдар қолданылады:
1 Поливинилхлорид (ПВХ): Арзан баға, өңдеу оңай, кәдімгі төмен вольтты кабельдерге (мысалы, UL 1061 стандартты кабельдеріне) жарамды, бірақ ыстыққа төзімділігі төмен (ұзақ мерзімді пайдалану температурасы ≤70°C).
②Айқас байланысқан полиэтилен (XLPE)Пероксид немесе сәулелендіру арқылы көлденең байланыстыру арқылы температураның номиналды мәні 90°C дейін артады (IEC 60502 стандарты), орташа және жоғары вольтты қуат кабельдері үшін қолданылады.
3 Термопластикалық полиуретан (TPU): Тозуға төзімділік ISO 4649 стандартының А дәрежесіне сәйкес келеді, робот сүйреу тізбегінің кабельдері үшін қолданылады.
④ Фторпластиктер (мысалы, FEP): Жоғары температураға (200°C) және химиялық коррозияға төзімділік, MIL-W-22759 аэроғарыштық кабель талаптарына сәйкес келеді.
1.2 Процестің сипаттамалары
Үздіксіз жабын алу үшін бұрандалы экструдерді пайдаланады:
1 Температураны бақылау: XLPE үш сатылы температураны бақылауды қажет етеді (беру аймағы 120°C → қысу аймағы 150°C → гомогендеу аймағы 180°C).
2 Қалыңдықты бақылау: Эксцентрлік ≤5% болуы керек (GB/T 2951.11 стандартында көрсетілгендей).
③ Салқындату әдісі: Кристалдану кезіндегі кернеудің жарылуын болдырмау үшін су науасындағы градиентті салқындату.
1.3 Қолдану сценарийлері
① Қуат берілісі: 35 кВ және одан төмен XLPE оқшауланған кабельдері (GB/T 12706).
2 Автокөлік сымдарының сымдары: жұқа қабырғалы ПВХ оқшаулағышы (ISO 6722 стандарты бойынша қалыңдығы 0,13 мм).
③ Арнайы кабельдер: PTFE оқшауланған коаксиалды кабельдер (ASTM D3307).
2 Бойлық орау процесі
2.1 Материалды таңдау
① Металл жолақтар: 0,15 мммырышталған болат таспа(GB/T 2952 талаптары), пластикпен қапталған алюминий таспа (Al/PET/Al құрылымы).
2 Су өткізбейтін материалдар: Ыстық балқытылған желіммен қапталған су өткізбейтін таспа (ісіну жылдамдығы ≥500%).
③ Дәнекерлеу материалдары: аргон доғалық дәнекерлеуге арналған ER5356 алюминий дәнекерлеу сымы (AWS A5.10 стандарты).
2.2 Негізгі технологиялар
Бойлап орау процесі үш негізгі кезеңнен тұрады:
① Жолақшаларды қалыптау: Жалпақ жолақтарды көп сатылы илемдеу арқылы U-тәрізді → O-тәрізді етіп бүгу.
2 Үздіксіз пісіру: Жоғары жиілікті индукциялық пісіру (жиілігі 400 кГц, жылдамдығы 20 м/мин).
③ Онлайн тексеру: ұшқын сынағыш (сынақ кернеуі 9 кВ/мм).
2.3 Типтік қолданыстар
1 Сүңгуір қайық кабельдері: екі қабатты болат жолақты бойлық орау (IEC 60840 стандартты механикалық беріктігі ≥400 Н/мм²).
2 Тау-кен кабельдері: Гофрленген алюминий қабық (MT 818.14 қысу беріктігі ≥20 МПа).
3 Байланыс кабельдері: Алюминий-пластикалық композиттік бойлық орау қалқаны (беріліс шығыны ≤0,1 дБ/м @1 ГГц).
3 Спиральды орау процесі
3.1 Материалдардың үйлесімі
1 Слюда таспасы: москвалық құрамы ≥95% (GB/T 5019.6), отқа төзімділік температурасы 1000°C/90 мин.
2 Жартылай өткізгіш таспа: көміртегі қара құрамы 30% ~ 40% (көлемдік кедергі 10² ~ 10³ Ω·см).
3 Композиттік таспалар: полиэстер пленкасы + тоқылмаған мата (қалыңдығы 0,05 мм ± 0,005 мм).
3.2 Процесс параметрлері
① Орау бұрышы: 25°～55° (кіші бұрыш иілуге жақсы төзімділікті қамтамасыз етеді).
2 Қабаттасу коэффициенті: 50% ~ 70% (отқа төзімді кабельдер 100% қабаттасуды қажет етеді).
3 Кернеуді басқару: 0,5～2 Н/мм² (серво қозғалтқышты тұйықталған циклмен басқару).
3.3 Инновациялық қолданбалар
1 Ядролық қуат кабельдері: үш қабатты слюда таспасымен қаптау (IEEE 383 стандартты LOCA сынағына сәйкес келеді).
2 Аса өткізгіш кабельдер: Жартылай өткізгіш су өткізбейтін таспамен қаптау (тоқты ұстап тұрудың маңызды деңгейі ≥98%).
3 Жоғары жиілікті кабельдер: PTFE пленкамен қаптау (диэлектрлік тұрақтысы 2.1 @1 МГц).
4 батыру арқылы жабын жағу процесі
4.1 Жабу жүйелері
① Асфальт жабындары: 25°C температурада ену қабілеті 60～80 (0,1 мм) (GB/T 4507).
2 Полиуретан: Екі компонентті жүйе (NCO∶OH = 1.1∶1), адгезия ≥3B (ASTM D3359).
③ Наножабындар: SiO₂ модификацияланған эпоксидті шайыр (тұзды шашырату сынағы >1000 сағат).
4.2 Процесті жақсарту
1 Вакуумдық сіңдіру: 0,08 МПа қысым 30 минут бойы сақталады (тері тесіктерінің толтырылу жылдамдығы >95%).
2 УК-мен кептіру: толқын ұзындығы 365 нм, қарқындылығы 800 мДж/см².
③ Градиенттік кептіру: 40°C × 2 сағ → 80°C × 4 сағ → 120°C × 1 сағ.
4.3 Арнайы қолданыстар
① Әуе өткізгіштері: Графенмен модификацияланған коррозияға қарсы жабын (тұз шөгінділерінің тығыздығы 70%-ға төмендеді).
2 Кемелік кабельдер: Өздігінен жазылатын полимочевина жабыны (жарықтардың жазылу уақыты <24 сағат).
3 Жерге көмілген кабельдер: Жартылай өткізгіш жабын (жерге тұйықтау кедергісі ≤5 Ω·км).
5 Қорытынды
Жаңа материалдар мен интеллектуалды жабдықтардың дамуымен жабу процестері композитизация және цифрландыру бағытында дамып келеді. Мысалы, экструзиялық-бойлық орау технологиясы үш қабатты бірлескен экструзия + алюминий қабықшасын кешенді өндіруге мүмкіндік береді, ал 5G байланыс кабельдері наножабын + орау композиттік оқшаулауын пайдаланады. Болашақтағы технологиялық инновациялар шығындарды бақылау мен өнімділікті арттыру арасындағы оңтайлы тепе-теңдікті табуы керек, бұл кабель өнеркәсібінің жоғары сапалы дамуына ықпал етеді.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 31 желтоқсан