1 矿用(yòng)橡套電(diàn)缆電(diàn)动缠绕自动计量装置 使用(yòng)的橡套電(diàn)kybd_bylw缆数量比较多(duō)，而且使用(yòng)地点更换较為(wèi)频繁，特别是為(wèi)采掘工作面服務(wù)的辅助运输、通风、排水等场所使用(yòng)的橡套電(diàn)缆更换更為(wèi)频繁。由于现场环境的影响，每次使用(yòng)以后都需要进行检查与修复，人工缠绕费时费力，回收、发放时计量不准，不利于规范化管理(lǐ)。為(wèi)此，他(tā)们通过对现场的观察研究，制作了橡套電(diàn)缆電(diàn)动缠绕自动计量装置，并且取得了良好的使用(yòng)效果。 这个矿每个月发放和回收橡套電(diàn)缆7000m。由于人工发放计量不准确，发放多(duō)于现场实际用(yòng)量时会造成電(diàn)缆在井下闲置的浪费；发放少于现场实际用(yòng)量时则需要在井下加接電(diàn)缆，不但加大了现场工人的工作量，而且增添了電(diàn)缆的故障点。人工回收时按照電(diàn)缆的缠绕圈数来计算長(cháng)度，如果回收量少于发放量是不容易被发现的，计量不准会造成電(diàn)缆损失。新(xīn)研制的橡套電(diàn)缆電(diàn)动缠绕自动计量装置由底座、電(diàn)机传动部分(fēn)、缠绕滚筒矿用(yòng)電(diàn)缆、计量装置和電(diàn)控部分(fēn)组成。底座是由报废的矿車(chē)底盘改制的，用(yòng)于支撑電(diàn)动机、减速箱和缠绕滚筒，同时用(yòng)于行走。電(diàn)机传动部分(fēn)由電(diàn)动机和蜗轮蜗杆减速箱组成。缠绕滚筒由废旧的電(diàn)缆辊、钢板等下脚料焊接而成，用(yòng)于缠绕電(diàn)缆时作支撑架。计量装置用(yòng)于计量缠绕電(diàn)缆的数量。電(diàn)控部分(fēn)用(yòng)于该设备的就地或者遠(yuǎn)程控制。原先盘绕1000m的50mm2電(diàn)缆需要4个人手工操作2h，现在只要1个人操作按钮50min就能(néng)够完成，不仅减轻了劳动强度，还节约了人力和工时。由于可(kě)以实现遠(yuǎn)程控制，人员不用(yòng)直接接触電(diàn)缆，减少了電(diàn)缆上附着煤尘的污染，有(yǒu)利于操作人员的身體(tǐ)健康。使用(yòng)该装置盘绕的電(diàn)缆比较紧凑，减少了占用(yòng)的库存空间，便于库房的精细化管理(lǐ)。
　　2 煤矿高压橡套電(diàn)缆导體(tǐ)屏蔽层和绝缘层生产工艺 根据目前國(guó)内现有(yǒu)矿用(yòng)電(diàn)缆生产设备的实际，在绝缘层和屏蔽层的生产方式上选择导體(tǐ)屏蔽层和绝缘层同时挤出，挤出的绝缘层绕包半导電(diàn)布带后编织金属/纤维编织层作為(wèi)金属屏蔽层。挤出工艺上，导體(tǐ)屏蔽层和绝缘层的双层挤出采用(yòng)90/12+120/12连续硫化線(xiàn)生产。挤出导體(tǐ)屏蔽采用(yòng)90橡胶挤出机，螺杆長(cháng)径比12：1，挤出机机身分(fēn)為(wèi)5个區(qū)进行温度控制，通过人工控制蒸汽和冷却水流量调节每一區(qū)的温度，電(diàn)机功率50kW直流调速；挤出绝缘采用(yòng)120橡胶挤出机，螺杆長(cháng)径比12：1，挤出机机身分(fēn)為(wèi)5个區(qū)进行温度控制，通过人工控制蒸汽和冷却水流量调节每一區(qū)的温度，電(diàn)机功率75kW直流调速；生产線(xiàn)牵引采用(yòng)10kW直流電(diàn)机，轮式牵引。两台主机与牵引電(diàn)机通过PLC控制同步，能(néng)基本实现提速时设备速度的一致性和稳定性，保证電(diàn)缆生产过程中的绝缘厚度和绝缘外径稳定性，便于产品质量控制。 该生产線(xiàn)连续硫化管長(cháng)度70m，硫化管设计压力1.96MPa，最大生产速度30m/min。实际挤出时，90挤出机从加料口到机头温度分(fēn)别控制在40～90℃，120挤出机从加料口到机头温度分(fēn)别控制在50～95℃。对于三元乙丙橡胶的基础，挤出机机头温度过低会造成電(diàn)缆绝缘的表面不光滑，影响電(diàn)缆的产品质量；温度过高会造成橡胶在机头先期硫化，硫化后的橡胶粘贴在挤出机模具上，刮伤绝缘表面，造成不合格品的大量出现。模具选择上，一般模芯直径大于胶線(xiàn)外径0.3～0.8mm，便于铜绞線(xiàn)从模芯通过。模芯选择过小(xiǎo)，一旦导體(tǐ)通不过模芯，铜丝卡在模芯上，便会全線(xiàn)设备停車(chē)；模芯选择过大会造成导體(tǐ)線(xiàn)芯在模芯内位置不稳而带来绝缘层厚度不均匀，使電(diàn)缆质量不合格。由于橡胶有(yǒu)压缩性，模套的选择一般比挤出外径小(xiǎo)0.5～1.0mm左右。硫化管内的压力在1.0～1.2MPa，对应蒸汽温度175～190℃，开車(chē)速度控制在6～8m/min。3 煤矿高压橡套電(diàn)缆绝缘层和绝缘屏蔽层设计 绝缘层。國(guó)产橡胶電(diàn)缆绝缘材料广泛采用(yòng)天然橡胶和三元乙丙橡胶作為(wèi)主體(tǐ)材料。6/10kV電(diàn)缆一般用(yòng)在主干線(xiàn)上，一旦電(diàn)缆出现故障就会带来大面积停電(diàn)甚至伤亡事故，直接影响煤矿安全生产，因此对電(diàn)缆的可(kě)靠性比一般低電(diàn)压等级電(diàn)缆要高。三元乙丙橡胶的耐热及耐老化性能(néng)和绝缘性能(néng)都比天然橡胶要好许多(duō)，因而必须选用(yòng)三元乙丙橡胶作為(wèi)绝缘层主體(tǐ)材料。每根電(diàn)缆动力線(xiàn)芯耐受電(diàn)压程度与绝缘材料本身击穿场强和绝缘层厚度有(yǒu)直接的关系矿用(yòng)電(diàn)缆，绝缘层越厚電(diàn)缆耐受電(diàn)压等级越高。所以，在确定绝缘层厚度时还须了解绝缘层内每一点的電(diàn)场强度。在实际生产过程中，各种生产工艺参数和环境的变化都会引起绝缘层厚度的不均匀。绝缘层厚度偏差过大会导致绝缘层较薄的地方成為(wèi)缺陷点，不能(néng)保证電(diàn)缆的長(cháng)期稳定运行。因此，对绝缘层厚度规定如下：绝缘层厚度平均值不应低于标称值，最薄点厚度不应小(xiǎo)于标称值90%-0.1mm。 绝缘屏蔽层。為(wèi)了保证在電(diàn)缆发生故障时能(néng)迅速发现并切断電(diàn)源，煤矿使用(yòng)的橡套電(diàn)缆一般都要求有(yǒu)绝缘屏蔽层。在MT818-1999标准中，对于1.9/3.3kV以上的矿用(yòng)橡套電(diàn)缆已经采用(yòng)了金属编织屏蔽，因此对6/10kV矿用(yòng)橡套電(diàn)缆更应采用(yòng)金属屏蔽层。鉴于煤矿橡套電(diàn)缆在柔软性方面的特殊要求，矿用(yòng)橡套電(diàn)缆的金属屏蔽一般都采用(yòng)半导電(diàn)布带+金属/纤维编织层的方式进行屏蔽。同时，由于煤矿采用(yòng)的是中性点不接地系统，因此金属屏蔽层可(kě)起到接地線(xiàn)芯的作用(yòng)。半导電(diàn)布带的采用(yòng)，一方面可(kě)提高屏蔽效果，另一方面也可(kě)在防止编织金属丝刺破绝缘层方面起到一些保护作用(yòng)。根据目前的设备状况，生产绝缘层的是90+120连续硫化線(xiàn)，一次只能(néng)挤出导體(tǐ)屏蔽层和绝缘层，因此也使得绝缘屏蔽层不能(néng)采用(yòng)挤包方式生产。 4 矿用(yòng)橡套電(diàn)缆导體(tǐ)屏蔽层设计 导體(tǐ)屏蔽层在電(diàn)缆中主要起到改善電(diàn)场结构的作用(yòng)，防止因导體(tǐ)表面尖端突起引起放電(diàn)，降低局部放電(diàn)量，保证電(diàn)缆的使用(yòng)寿命和可(kě)靠性。最近，在GB12972-91和MT818-1999标准中都有(yǒu)電(diàn)压等级3.6/6kV的矿用(yòng)橡套電(diàn)缆，并且都对该電(diàn)压等级的橡套電(diàn)缆提出了导體(tǐ)屏蔽的要求，该屏蔽层必须采用(yòng)挤包方式进行。根据这一要求，6/10kV的矿用(yòng)橡套電(diàn)缆也须有(yǒu)导體(tǐ)屏蔽层才能(néng)保证電(diàn)缆的安全运行。 橡胶電(diàn)缆的导體(tǐ)屏蔽层要采用(yòng)半导電(diàn)的橡胶材料加工。导體(tǐ)屏蔽层采用(yòng)绕包方式和挤包方式进行生产，挤包方式生产的屏蔽层比绕包方式生产的更加光滑没有(yǒu)突起，便于均匀電(diàn)场效果的提高。导體(tǐ)屏蔽层厚度的选取源于两个方面的要求：一个是要保证挤包后的导體(tǐ)屏蔽层表面光滑，由于矿用(yòng)橡套電(diàn)缆一般采用(yòng)细铜丝绞線(xiàn)的方式矿用(yòng)電(diàn)缆，因此就不可(kě)能(néng)进行紧压，导線(xiàn)的绞合表面存在着一定程度的绞線(xiàn)纹络，这些凹凸不平对于低压電(diàn)缆的電(diàn)气性能(néng)没有(yǒu)太大的影响，但是对于高压電(diàn)缆恰好造成了電(diàn)场强度不均匀，只能(néng)依靠挤包或绕包导體(tǐ)屏蔽层来消除其影响，但是过于薄的导體(tǐ)屏蔽层厚度在工艺上是难以实现的；另外，从经济的角度来看，虽然导體(tǐ)屏蔽层的加厚在工艺上是比较容易实现的，但是電(diàn)缆的绝缘厚度每增加1mm就会使得電(diàn)缆的成缆外径增加4.3mm，随之必然带来护层材料使用(yòng)量剧增，也就带来了電(diàn)缆制造成本的大幅度提高。在GB12972-91和MT818-1999标准中都提出“半导電(diàn)层的计算厚度控制在0.7mm左右，实际厚度不考核”。综合上述两方面因素，采用(yòng)这两个标准与一致的导體(tǐ)屏蔽层厚度是适宜的。参照这一要求，对6/10kV矿用(yòng)橡套電(diàn)缆也提出了导體(tǐ)屏蔽层计算厚度控制在0.7mm，实际生产厚度也按照0.7mm进行控制，但是不作為(wèi)一个硬性的质量指标进行控制的技术要求。