山东电缆厂浅谈电缆铜导体防氧化的控制方法

　　金属铜原子序数为29，属于过渡金属，密度为8.92g/cm3，熔点为1083.4℃，山东电缆厂具有良好的导热和导电性能，但金属铜表面在潮湿空气中与氧气发生化学反应，产生Cu2。(OH)2CO3，即铜绿，通常电缆生产厂家的铜氧化表面是黑色的。正是这种铜导体表面氧化现象的存在，困扰了很多电缆企业。

　　在日常生产观察和大量数据调查中，我们发现电缆铜导体的质量将得到有效控制，防止其氧化，这将大大提高工作效率，降低返工频率，通过选择优质铜杆、有效控制拉丝工艺和乳化液浓度和温度、钝化铜导体绞合或捆绑铜丝表面、优化后续工序处理等手段，从而达到降低成本、提高内部产品质量的有益效果。本文将以中压电力电缆生产为例，从铜杆到厂家，储存，拉丝，绞合，内芯储存到绝缘挤出，分析每一步的有效控制措施。

　　铜导体在中压电力电缆生产过程中的防氧化控制

　　原则上，电缆用金属铜主要是通过物理方法阻挡铜与潮湿空气的接触，通过阴极保护氧化还原来阻止铜导体的氧化，通过化学方法在铜导体表面生产钝化膜来阻止氧化，或者在导体表面喷涂特殊液体来保护。以中压电力电缆生产为例，每道工序防氧化控制的主要方法。

　　铜杆进厂前运输、检测和储存

　　中国大部分电缆企业基本都是外包铜，而大部分企业往往忽略了进厂前铜杆运输过程的控制。在江南和沿海地区(江浙、闽粤)，夏天又长又多雨，铜杆基本上是通过重型卡车运输到公司的。笔者了解到，很多电缆企业在夏季雨天没有制定相应的铜杆供应商运输标准和包装标准，经常导致铜杆供应商运输时铜杆表面完好无氧化发黑，到达电缆企业用户时铜杆表面发黑，带来不必要的麻烦。

　　铜杆进厂检验基本按照GB/T3048.2或电缆企业标准进行，程序严格。一般电缆企业把铜杆存放在仓库里，一般企业有严格的存放管理方法。铜杆存放时，尤其是夏季雨天，铜杆必须用塑料布或塑料薄膜覆盖，铜杆与潮湿空气的接触制度应采用最简单的物理阻隔方法，这往往被电缆企业忽视。在车间使用铜杆时，必须用肉眼检查铜杆卷是否发黑，并从生产源头进行控制。

　　山东电缆厂控制铜杆拉丝工艺

　　在这个阶段，以电力电缆中最常用的8毫米铜杆为例。如今，连续退火的铜大拉通常用于拉丝。需要经过放线、拉丝和退火、冷却、干燥和接线等过程。首选相应规格的模具。一定不能太小。如果太小，金属铜的晶格会被强制变异，金属温度会急剧上升。

　　开机前检查乳化液浓度，确保浓度合格。放线过程中，放线张力应保持稳定均匀，不应过度颤动(颤动不可避免)。操作人员应密切关注拉丝过程中退火温度的变化。拉丝后，导体变硬，延伸率变小，导体DC电阻率上升。当拉丝等待成圆时，铜导体表面不应有残留的乳化液。在这里，操作人员需要肉眼识别。拉丝下盘后，应密封在透明塑料薄膜中，存放在干燥的环境中，待流通。然而，大多数电缆企业省略了包裹薄膜的过程，因为它们太麻烦了。刚刚刚被拉成圆圈的导体。

　　铜丝绞合(束绞)和化学交联挤出过程

　　以铜线绞合为例。在导体绞合过程中，每根单丝通过规则绞合或不规则绞合进行绞合。经过各种模具压制后，金属铜晶格改变结构。在强大的外力作用下，铜导体的温度比模具压制前有了很大的提高，尤其是压缩导体、扇形导体等。目前框架绞机没有在线退火或冷却装置，因此铜导体的外层容易氧化。绞合前，选择合适的绞合模具、压缩轮和排线器，调整收线和放线张力。设备调整后，操作人员可以用肉眼观察上盘铜线和放线架中心铜线的表面光洁度。

　　一般电缆企业会在绞合过程中(框绞机、笼绞机)施加抗氧化剂。抗氧化剂的配方约为0.3%的苯并三氮唑酒精溶液。操作方法是将抗氧化剂融入工业酒精中，用输液软管滴入铜丝中。滴入标准以刚好浸泡铜丝为准，避免出现局部潜在氧化或过度浪费的现象。所有防氧化工作准备安全后，启动。

　　接收处应保证接收盘干燥。接收盘装满后，应密封在透明塑料薄膜中。和铜线一样，很多电缆企业也省略了这一步。如果这一步导致铜导体氧化，对低压电缆的影响还是很低的，对超高压电缆的影响是不可想象的。铜导体拉丝、绞合、储存后，金属铜晶格形态基本稳定。化学交联是指XLPE在交联剂、抗氧化剂、耦合剂等条件下均匀挤压在铜导体上。在启动装满铜导体的放线盘之前，调整放线张力，确保设备运行平稳。

　　山东电缆厂总结

　　中国几乎所有的电缆工厂都面临着铜导体氧化的困扰。从金属铜的化学特性来看，金属铜的还原是必要的。在日常生产中，采取以下措施可以降低铜导体氧化的概率:

　　1)选择优质金属铜杆，规范供应商的运输、交货流程和制度。铜杆到达公司后，应采取透明塑料薄膜密封措施，铜导体应采取透明塑料薄膜密封措施进行拉制和绞合；山东电缆厂

　　2)采用合适的铜丝拉丝工艺，定期检查拉丝机的退火部件，优先选用含有抗氧化剂的拉丝油，定期检查乳化液浓度，保质期到期前必须提前更换；

　　三是采用钝化处理技术对铜丝绞合、挤压绝缘工序；

　　建立质量意识，加强业务培训，使上述工序操作人员清楚铜丝氧化带来的不良后果。