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1、预绞丝金具产品质量控制及其特点分析杨胜平(深圳市怀博电气技术有限公司 , 深圳特区 518057 )摘要 : 一种广泛用于电力行业和光缆通信行业的新型安装设备 预绞丝金具产品在我国生产 、销售和使用的历史虽然不长 ,但市场的需求却在不断增加 ,市场前景广阔 ,已吸引了许多企业进入该行业 。文章较全面地介绍了预绞丝金具 产品的种类 、相关标准 、生产工艺和质量控制等主要内容 ,分析了预绞丝金具产品生产工艺以及质量控制的特点和要点 , 以供该行业参考 。关键词 : 电力行业 ;光缆通信 ;预绞丝金具产品 ;工艺 ;质量中图分类号 : TM 24预绞丝金具产品在发达国家已生产和使用了 50多年 ,其
2、在我国投入生产和推广使用始于 20 世纪 90 年代 ,并经历了由不认识到认识 、不相信到相信 、不接 受到接受的漫长而复杂的过程 。该产品原理和设计 独特 、使用方便 ,故深受用户欢迎 。在光缆空架安装 工程中以其不可替代的优势独占该市场 ;在电力金具 市场上 ,它正以不可阻挡之势在扩大其市场份额 。芯铝绞线 )的导线接续条 、钢芯铝绞线的全张力接续条(每种包括 3种不同尺寸和材质的线材 ,即内层 、中层 、 外层 ) 、跳线接续条 、T型接续条 、钢绞线拉线 /地线接 续条 、铝包钢绞线接续条 、导线接续管补强接续条 、拉 线耐张线夹 、导线耐张线夹 、导线悬垂线夹 、地线悬垂 线夹 、护
3、线 (修补 )条 。常用的有 400多种规格 。( 2 ) 预绞式光缆金具产品 : 有 O PGW 耐张线夹 、 O PGW 悬垂 线 夹 、O PGW 修 补 护 线 条 、AD SS 耐 张 线 夹 、AD SS悬垂线夹 。常用的有 100 多种 。根据以上统计 ,常用的有 500 多种规格 。说明预 绞丝金具产品的品种规格很多 ,其原材料主要包括镀 锌钢线 、铝包钢线 、铝合金线 、铜包钢线等 4 种线材 ,共40多种尺寸规格 ;另有 10余种粘胶 、砂等材料和辅料 。 生产工艺过程以及质量控制是比较复杂的 ,主要包括成型 、剪切 、倒角 、编组 、清洗 、粘胶 、标记 、铺砂 、 绞合
4、 、制弯 、包装等工序 , 另有部分产品 还 需 端部 翘 起 、磨圆头 、端头鹦鹉嘴等特殊处理工序 。预绞丝金 具产品的生产 所 需设 备 、工 装和 模 具都 属 于 非标 产 品 ,需要自行研制 ,每家生产企业的生产条件各不相 同 、各有所长和特色 ,不过加工原理 、工序过程基本相 同 ,使用的原材料和其所依据的标准 、产品技术要求 和质量检验标准是一致的 。1 产品情况及种类预绞丝金具产品广泛用于电力输配电线路 、光缆 通信线路 (如架空复合地线光纤 O PGW 和全介质自承 式架空光缆 AD SS) 、电气化铁路线路 ,具有安装简便 、 运输和携带方便 、磨损小 、耐腐蚀 、电气性能
5、好 、通用性 强等显著优点 ;预绞丝耐张线夹完全可以替代现有的 螺栓型耐张线夹和所有结构形式的楔型线夹 ;预绞丝 悬垂线夹完全可以替代现有的中心回转式 、下垂式 、提 包式碗头挂板式 、U 型挂板式等悬垂线夹 ;预绞丝接续 条完全可以替代现有的压缩型和螺栓型接续金具 ;预绞 丝护线条具有保护和修补各种电压等级的独特功能 。预绞丝金具产品结构简单 ,其主要机械原理为预 绞丝的内径比所适用的导线 /光缆 /拉线的外径小 ,当 其安装在导线 /光缆 /拉线上时在两接触面产生一个 均匀的压应力 ,进而转换为摩擦力 。如果内径过大 , 超出设计值范围上限 ,则达不到设计应有的握紧力 。 如果内径过小 ,
6、小于设计值范围的下限 ,则导致预交 丝产品的安装困难 ,并且其握紧力会因预绞丝的朔性 变形而达不到设计应有的握紧力 。预绞丝的旋向通 常与缆线的旋向相同 ,以获得最大的握紧力 。但光缆 金具产品的旋向有时与光缆的旋向不同 ,以保护光纤 单元 ,减少对其的侧压力 。预绞丝金具产品结构简单 ,但品种规格繁多 :(1) 预绞丝电力金具产品 。用于铝绞线 (以及钢2 相关标准预绞丝金具产品的相关标准有 : GB 2314电力金 具使用技术标准 、DL / T 767 2003AD SS用预交式 金具技术条件和试验方法 、DL / T 766 2003O PGW 用预交式金具技术条件和试验方法 、DL
7、/ T 7632001架空线路用预交式金具技术条件 、GB / T 11791983铝绞线及钢芯铝绞线 、GB / T 17937 1999电工用 铝包钢丝 、GB 3428 2002架空绞线用镀锌钢线 、GB / T 231711 2000电 力 金 具机 械 试 验 方 法 、56电 力设 备第 7卷 第 9期GB / T 231712 2000电力金具 电晕和无线电干扰试验方法 、GB / T 231713 2000电力金具 热循环 试验方法 、GB / T 231714 2000电力金具 验收规 则 、标志与包装 、GB / T 2479 1996普通 磨料 白 刚玉 、GB 1252
8、7 1990额定电压 1 kV 及以下架空 绝缘电缆 、GB 14049 1993额定电压 10 kV、35 kV 架空绝缘电缆 、JB / T 8177 1999绝缘子金属附件 热度锌层通用技术条件 、YD / T 5004 1993镀锌钢 绞线 、IEC 60999 1987绞 线 用 镀 锌 钢 丝 、IEC61284 1997架空线路电力金具技术条件和试验方 法 。设计握力的要求 。倒角过程主要影响到预绞丝产品对操作人员在安装过程中的安全问题和对导线 (光 缆 、拉线等 )表面损伤的问题 ,以及尖端放电问题 。末 端处理有 3 种情况 : 第 1 种为倒角处理 ,常用于耐张 线夹的镀锌
9、钢线和铝包钢线 ; 第 2 种为磨圆处理 ,常 用于悬垂 ,接续条和护线条的铝合金线 ; 第 3 种为鹦 鹉嘴处理 ,常用于超高压 ( 330 kV )防晕型护线条和 电力悬垂产品上 。( 2 ) 编组工序质量的控制 。编组是将成型 、剪切 和倒角后的预绞丝根据设计根数的要求组合在一起 的过程 。每套预绞丝产品的根数各不一样 ,它是根据 线缆直径和所需强度而设计的 ,编组根数超出产品要 求 ,将导致安装困难或不能安装 ,并造成材料的浪费 ; 反之将导致产品强度和握力不够 。在编组过程中螺距 的一致性十分重要 ,它将严重地影响到后面几道工序 是否能正常进行 ,同时也将影响产品的正常安装和握 紧力
10、 。一套产品长度的一致性也是编组工序的要求之 一 ,因为每套产品预绞丝的长度差应符合规定的要求 。( 3 ) 清洗工序质量的控制 。预绞丝表面清洗的 主要目的是将其表面遗留的润滑油清除 ,保证以后粘 胶 、标记和铺砂工序的质量 。如果清洗不干净 ,会导 致粘胶不牢固 ,标记和内径粘砂易脱落 ,将严重影响 产品的握紧力 。( 4 ) 粘胶工序质量的控制 。粘胶的目的是使编 组后的预绞丝紧密地粘合在一起 ,为后面几道工序的 顺利进行创造条件 ,并且在使用中也不分裂 。如果粘 胶过多会形成 胶 粒和 气 泡 , 使预 绞 丝内 径 表 面不 平 整 ,减少预绞丝与被安装产品的接触面积 ,从而降低 握
11、紧力 ,其后果十分严重 。粘胶过多同时会影响到外 观质量和生产成本增加 。反之 ,如果粘胶过少会造成 在以下几道工序过程中因粘胶强度不够而使一组预 绞丝分裂造成废品 。( 5 ) 标记工序质量的控制 。标记的目的是识别 产品的规格型号和选 择 相应 的 配 套金 具 附件 , 同 时 也标明产品安装 的起 始 点 。如 果 标示 错 误 、不完 全 或没有 、位置错误 等 都将 导 致客 户 的使 用 错误 。标 记颜色要 清 晰 和 醒 目 , 颜 料 性 能 稳 定 和 附 着 力 强 , 不易退色和脱色 ,标记的位置应与设计要求相符 。( 6 ) 铺砂工序质量的控制 。铺砂的目的是增加
12、预绞丝产品的握紧强度 。有试验研究资料显示 :对同 一型号预绞丝产品 ,有砂的产品与无砂的相比 ,两者 握力相差约 7 倍 ,或者说没有铺砂的产品只相当于已 铺砂产品握紧力的 10 % 25 % 。铺砂过程是先将胶 均匀地涂 (或喷 ) 在螺旋内表面 , 同时将砂均匀地粘 在胶上 ,并完全覆盖于设计的铺砂区域 。砂应牢固地 粘在螺旋内部上 ,不应出现缺砂和结块现象 ,铺砂的 厚度要适中 ,不宜太厚和太薄 ,不然都将严重地影响 到产品握紧性能 。另外砂的规格型号应与设计工艺要3生产工艺和质量控制由于预绞丝金具产品的特点和生产条件的特殊性 ,要想有效地生产出符合国家相关标准的产品 ,并且还能根据市
13、场的需要满足客户的各种要求 、降低成 本 、提高市场竞争能力 ,提高其生产工艺水平和对其 进行质量控制显得尤其重要 。选择原材料首先要考虑机械强度和特性 ,再考虑 线材与缆线之间的电化学反应 (抗腐蚀性 ) 。通常 , 要求预绞丝与所安装缆线接触部分的材质尽可能相 同 ,很难一致时也要保证其电负性尽可能接近 。对所 采购的各种原材料进行入库前的检验 ,主要包括材料 名称 、规格 、尺寸 、外观 、数量 、质量和包装 ,试验分形 式试验 、抽样实验 、例行试验和定期试 验 , 方法 依 据 GB / T 2317. 4 2 000电力金具 验收 规 则 , 标志 与 包 装 。线材的材质和表面质
14、量是 产 品质 量 的前 提 保 障 ,如果选错材质 ,将导致抗腐蚀性及强度降低而造 成产品扭合不紧和失效 ;如果线材表面凹凸不平或有 裂痕和划伤 ,将减弱镀锌层 /镀铝层 /镀铜层的保护作 用 ,并导致腐蚀和过早失效 。要做好生产工艺和产品质量的控制 ,要从以下几 个方面进行研究和分析 :( 1 ) 成型 、剪切和倒角工序的质量控制 。由于该3 道工序可以在 1 个加工中心完成 ,所以其工艺过程 和质量的相关性很高 。加工中心是将不同直径和不 同材质的线材强行推进模具而使之发生朔性变形 (具 有一定螺旋内径 /外径 、螺距和长度 )的过程 。预绞丝 金具产品在生产中成型是最重要的工序 ,通常
15、确定为 质量控制点 ,同时也是产生废品的主要工序 ,它已占 到整个产品生产过程中产生废品的 85 %以上 。成型 过程的主要控制参数为预绞丝外径 、螺距 、旋向 (必须 与设计的旋向一致 ) 、表面质量 。预绞丝的表面不应 有明显压痕 、刮伤 、镀锌 (铝 、铜 ) 层脱 落 。剪切 过 程 主要影响到预绞丝产品的长度 。长度过长会造成耐 张产品两腿末端长度差超标 ,同时也造成生产成本的 增加 。长度过短会造成预绞丝产品在导线 (光缆 、拉 线 )上握紧的长度或面积不够 ,将减少握紧力 ,达不到技术监督杨胜平 :预绞丝金具产品质量控制及其特点分析57求相一致 。( 7 ) 绞合工序质量的控制
16、。绞合的目的是防止安 装紧线时线环处拉伸过大或张力过大 ,以及防止在制 弯和安装过程中部分预绞丝松散而影响产品性能 。绞 合的位置和长度直接影响到安装过程和握紧效果 ,绞 合的弧度将直接影响到制弯工序的质量和绞合段的机 械强度 。绞合过松将起不到绞合的作用 ,并且影响外 观质量 ;绞合过紧将造成部分预绞丝因应力集中而断 裂 ,或发生严重的朔性变形而影响到产品的使用性能 和机械强度 。( 8 ) 制弯工序质量的控制 。制弯的目的是将绞 合后的预绞丝半成品形成最终产品以达到设计的要 求 。对终端线夹型产品必须通过制弯使产品两腿在 安装标记处扭合 。制弯应保证制弯直径符合设计要 求 ,以使产品与其相
17、配套金具附件 (如心形环 ) 完好 结合 。制弯不好会导致产品两腿扭合困难 ,两腿尾端 长度偏差过大或过小将严重地影响到安装过程和产 品性能 。( 9 ) 包装工序质量的控制 。包装的目的是将完 成全部机械加工工序的预绞丝产品按照设计要求进 行标准化包装和入库 ,并要保证产品从生产到用户的 各个环节有其可追溯性 。包装的主要内容包括产品标 签 、产品数量 、使用说明书 、纸箱 、纸箱端部标签 、合格 证 、操作者代码 、检验员代码 、包装日期 、生产批号 。除 此之外还应严格检验产品质量和外观质量 ,严格控制 包装质量 ,应做到安全 、牢固 、可靠 ,符合运输尺寸和质量的要求 。4 结束语鉴于
18、目前我国生产和销售预绞丝产品的企业不 断增加 ,生产条件 、生产管理水平 、加工水平和规模各 不相同 ,对产品质量的认识和理解缺乏正确和统一的 判断 ,因而产品质量相差甚远 。由于电力行业和光缆 通信行业的特殊性 ,工程施工规模大 、路线长 、施工或 维修的环境条件差 ,成本高 ,而且对电缆和光缆的安 装质量要求十分严格 ,因此应极其重视金具质量的安 全可靠性 。如果因金具质量问题导致的电缆线或通 信光缆线严重磨损 、断裂 、滑脱等事故而使电力输送 中断或通信中断 ,将会给社会造成巨大经济损失 ,并 带来意想不到的严重后果 。所以提高我国预绞丝产 品的质量 ,提高生产工艺水平 ,改进设备和工
19、,严格按 照国家相关标准进行设计和生产 ,加强国家行政的技 术监督 ,确保该行业的健康和迅速的发展具有深远的 现实意义 。收稿日期 : 2006 04 25修回日期 : 2006 06 26作者简介 :杨胜平 ( 1961 ) ,男 ,硕士 , 工程师 , 从事预绞丝产品的研究开发及生产管理工作 。(责任编辑 罗翠兰 )Q u a lity C o n tro l o f F ittin g P ro d u c t o f P res tra n d e d W ire a n d Its C h a ra c te ris tic A n a ly s isYAN G Sheng P in
20、g( Shenzhen H ua ibo E lec tric Techno logy Co. , Shenzhen 518057 , Ch ina)A b s tra c t: A k ind of new in sta lla tion equ ipm en t, fitting p roduc t of p re stranded w ire, is u sed in e lec tric powe r and op tica l cab lecomm un ica tion indu strie s exten sive ly, wh ich ha s the sho rt h ist
21、o ry in p roduc tion, sa le s and u se s in Ch ina, bu t the dem and of m a rke t isinc rea sing con tinuou sly and the m a rke t p ro sp ec t is w ide, a lo t of en te rp rise s ha s been a lready a ttrac ted to en te r th is fie ld. The m a jo r con ten ts of fitting p roduc t of p re stranded w i
22、re we re in troduced such a s the k ind s of p roduc t, re la tive standa rd, p roduc tion techno logyand qua lity con tro l. The p roduc tion techno logy of fitting p roduc t of p re stranded w ire and the cha rac te ristic s and m a in po in ts of thequa lity con tro l we re ana lyzed, wh ich can
23、be a s refe rence fo r the indu strie s.Keyword s: e lec tric powe r indu stry; op tica l cab le comm un ica tion; p re stranded w ire; techno logy; qua lity综合信息 华电集团首台新建 60 万kW 机组通过 168 h试运行2006年 8 月 3 日 ,福建华电可门发电有限公司 1号机组顺利通过 168 h满负荷试运行 ,标志着集团公 司成立以来首台新建 60万 kW 超临界燃煤发电机组 诞生 。福建可门发电有限公司一期工程是该省重点工程 ,于 2003 年 12月 28 日开工建设 。从 7月 2日首次并网到 8 月 3 日顺利通过 168 h 试运行 , 1 号机组累 计发电量 1. 36 亿 kW h,机组平均负荷率 90. 88 % ,保 护装置投入率 100 % ,热控自动投入率 98 % ; 各项指 标优良 ,达到同类型机组的国内先进水平 。