铝合金电缆制造工艺调研报告
2015年3月22日
目 录
一、铝合金电缆制造工艺概述 .............................................................................................................. 2
二、铝合金电缆制造工艺流程图 .......................................................................................................... 2
三、铝合金电缆制造主要设备 .............................................................................................................. 4
四、铝合金电缆制造辅助设备 .............................................................................................................. 4
五、铝合金电缆制造工艺部分参照标准 .............................................................................................. 5
一、铝合金电缆制造工艺概述
铝合金电缆的制造工艺基本为：铝液经过连铸连轧机组，轧制Φ9.5～9.8mm铝线杆，再由拉丝机拉制各种直径的铝线，最后通过绞线机将铝线绞制成电缆；特殊用途的电缆还要增加增强钢丝、屏蔽层防护铠甲和绝缘外皮。
二、铝合金电缆制造工艺流程图
单线拉制退火
蒸汽或温水交联
装凯内护套
成品检验
包装入库
目前生产最多的铝合金电缆主要有交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝合金电缆（TC90）、交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚氯乙烯护套铝合金电缆（ACWU90）和交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装铝合金电缆（AC90）。三者主要区别在于交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝合金电缆没有联锁铝带铠装，因此不需要装凯工序；交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装铝合金电缆没有PVC外护套，因此不需要护套挤制工序；交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚氯乙烯护套铝合金电缆需要进行完所有工艺流程。
线芯绞制紧压工序是铝合金电缆制造的关键工序，铝合金导体采用先进的紧压绞合技术，其导体的紧压系数达到93%，而铜的紧压系数一般只能达到80%，从而使得同样截面电缆的外径可以做到更小，节约敷设的空间。退火工艺是另一个关键的工艺，良好的退火工艺可以使铝合金导体的导电性能达到61.5%IACS 以上，且延伸率能达到30%。 单丝拉制
采用高速拉丝机将直径9.6mm的铝合金杆拉制成直径2.0~3.5mm的铝合金
丝（根据设计电缆截面尺寸确定单丝直径），铝合金单丝可以成圈收到线框中，也可以绕到电缆盘上。
拉线模：拉线模是拉线过程中最重要的工具。线模的主要部分是模孔，一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。 ● 退火
采用退火炉对铝合金单丝或绞制好的铝合金进行退火，以增强铝合金的导电性能和断裂伸长率并提高其柔软性。 ● 线芯绞制压紧
为了提高电线电缆的柔软度、整体度和弯曲性，让2根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。生产中根据线芯截面选用不同的设备进行绞制压紧，小截面线芯采用管绞绞线机绞制并压紧；中等截面线芯采用辊压成型绞线机紧压绞制；大截面线芯采用框式绞线机绞制并压紧。
并线模：并线模式绞线的重要控制点，绞线的直线均与性、有无蛇形、缺根、跳蹦现象均在此表现出来。并线模一般由两个半圆组成。 ● 绝缘挤制
采用绝缘挤出生产线对绞制好的线芯挤包带色条的交联聚乙烯绝缘层，绝缘挤制一般采用直接挤包和抽真空挤包两种。 ● 蒸汽交联
采用密封交联房通过蒸汽发生炉产生的常压蒸汽对挤包好的交联聚乙烯绝缘的缆芯进行蒸煮，以使聚乙烯绝缘层发生交联反应。 ● 成缆、填充
根据产品制造尺寸和长度采用不同的成缆机设备对多芯电缆进行绞合成缆。成缆的技术要求：一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯；二是防止绝缘层被划伤。大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成：一个是填充，保证成缆后电缆的圆整和稳定；一个是绑扎，保证缆芯不松散。 ● 内护套
为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤，可以对绝缘层进行适当的保护，内护套分为隔离套和垫层。 ● 装凯
采用铝合金带互锁开装机对AC90系列和ACWU90系列电缆缆芯进行装凯。铝合金电缆的铠装层可以是经过特殊处理的自锁铠装形式。铝合金的自锁铠装是用硬度非常高的铝合金螺纹带，这种独特的自锁式铠装不仅比普通的钢带镀锌铠装质量轻，而且具有强度高、柔韧性好、弯曲半径小贺非磁性等特点。 外护套（挤制护套）
外护套是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。外护套的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。采用护套挤出生产线对TC90系列和ACWU90系列电缆外层挤制PVC外护套。
三、铝合金电缆制造主要设备
1) 熔化炉； 2) 精炼炉； 3) 连铸连轧机组； 4) 高速铝合金拉丝机； 5) 退火炉；
6) 铝合金丝复绕机； 7) 管绞绞线机； 8) 框式绞线机； 9) 辊压成型绞线机； 10) 绝缘挤出生产线； 11) 护套挤出生产线； 12) 配盘复绕生产线； 13) 成品复绕生产线； 14) 成缆机； 15) 互锁铠装。
四、铝合金电缆制造辅助设备
1) 龙门式起重机； 2) 电动单梁起重机；
3) 金属对焊机； 4) 轨道车； 5) 叉车； 6) 蒸汽发生炉； 7) 工艺盘具； 8) 螺杆式空压机； 9) 冷却水循环系统； 10) 交联蒸煮设施。
五、铝合金电缆制造工艺部分参照标准
1) GB/T2951电缆绝缘和护套材料通用试验方法； 2) GB/T2952电缆外护层；
3) GB/T3048电线电缆电性能试验方法； 4) GB/T4909.2裸电线试验方法 尺寸测量；
5) GB/T12706.1-2008额定电压1kV（Um=1.2kV）挤包绝缘电力电缆； 6) GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则； 7) GB6995电线电缆识别标志； 8) JB/T8137-1999电线电缆交货盘； 9) GB8170数值修约规定；
10) GB/T3956-2008 GB/T3954-2008电缆的导体、电工圆铝杆； 11) GB/T3953-2009 GB/T3955-2009电工圆铜线和电工圆铝线； 12) GB/T18380电缆在火焰条件下的燃烧试验； 13) GB12666-90 电线电缆燃烧试验方法。
铝合金电缆制造工艺调研报告
2015年3月22日
目 录
一、铝合金电缆制造工艺概述 .............................................................................................................. 2
二、铝合金电缆制造工艺流程图 .......................................................................................................... 2
三、铝合金电缆制造主要设备 .............................................................................................................. 4
四、铝合金电缆制造辅助设备 .............................................................................................................. 4
五、铝合金电缆制造工艺部分参照标准 .............................................................................................. 5
一、铝合金电缆制造工艺概述
铝合金电缆的制造工艺基本为：铝液经过连铸连轧机组，轧制Φ9.5～9.8mm铝线杆，再由拉丝机拉制各种直径的铝线，最后通过绞线机将铝线绞制成电缆；特殊用途的电缆还要增加增强钢丝、屏蔽层防护铠甲和绝缘外皮。
二、铝合金电缆制造工艺流程图
单线拉制退火
蒸汽或温水交联
装凯内护套
成品检验
包装入库
目前生产最多的铝合金电缆主要有交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝合金电缆（TC90）、交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚氯乙烯护套铝合金电缆（ACWU90）和交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装铝合金电缆（AC90）。三者主要区别在于交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝合金电缆没有联锁铝带铠装，因此不需要装凯工序；交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装铝合金电缆没有PVC外护套，因此不需要护套挤制工序；交联聚氯乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚氯乙烯护套铝合金电缆需要进行完所有工艺流程。
线芯绞制紧压工序是铝合金电缆制造的关键工序，铝合金导体采用先进的紧压绞合技术，其导体的紧压系数达到93%，而铜的紧压系数一般只能达到80%，从而使得同样截面电缆的外径可以做到更小，节约敷设的空间。退火工艺是另一个关键的工艺，良好的退火工艺可以使铝合金导体的导电性能达到61.5%IACS 以上，且延伸率能达到30%。 单丝拉制
采用高速拉丝机将直径9.6mm的铝合金杆拉制成直径2.0~3.5mm的铝合金
丝（根据设计电缆截面尺寸确定单丝直径），铝合金单丝可以成圈收到线框中，也可以绕到电缆盘上。
拉线模：拉线模是拉线过程中最重要的工具。线模的主要部分是模孔，一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。 ● 退火
采用退火炉对铝合金单丝或绞制好的铝合金进行退火，以增强铝合金的导电性能和断裂伸长率并提高其柔软性。 ● 线芯绞制压紧
为了提高电线电缆的柔软度、整体度和弯曲性，让2根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。生产中根据线芯截面选用不同的设备进行绞制压紧，小截面线芯采用管绞绞线机绞制并压紧；中等截面线芯采用辊压成型绞线机紧压绞制；大截面线芯采用框式绞线机绞制并压紧。
并线模：并线模式绞线的重要控制点，绞线的直线均与性、有无蛇形、缺根、跳蹦现象均在此表现出来。并线模一般由两个半圆组成。 ● 绝缘挤制
采用绝缘挤出生产线对绞制好的线芯挤包带色条的交联聚乙烯绝缘层，绝缘挤制一般采用直接挤包和抽真空挤包两种。 ● 蒸汽交联
采用密封交联房通过蒸汽发生炉产生的常压蒸汽对挤包好的交联聚乙烯绝缘的缆芯进行蒸煮，以使聚乙烯绝缘层发生交联反应。 ● 成缆、填充
根据产品制造尺寸和长度采用不同的成缆机设备对多芯电缆进行绞合成缆。成缆的技术要求：一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯；二是防止绝缘层被划伤。大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成：一个是填充，保证成缆后电缆的圆整和稳定；一个是绑扎，保证缆芯不松散。 ● 内护套
为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤，可以对绝缘层进行适当的保护，内护套分为隔离套和垫层。 ● 装凯
采用铝合金带互锁开装机对AC90系列和ACWU90系列电缆缆芯进行装凯。铝合金电缆的铠装层可以是经过特殊处理的自锁铠装形式。铝合金的自锁铠装是用硬度非常高的铝合金螺纹带，这种独特的自锁式铠装不仅比普通的钢带镀锌铠装质量轻，而且具有强度高、柔韧性好、弯曲半径小贺非磁性等特点。 外护套（挤制护套）
外护套是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。外护套的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。采用护套挤出生产线对TC90系列和ACWU90系列电缆外层挤制PVC外护套。
三、铝合金电缆制造主要设备
1) 熔化炉； 2) 精炼炉； 3) 连铸连轧机组； 4) 高速铝合金拉丝机； 5) 退火炉；
6) 铝合金丝复绕机； 7) 管绞绞线机； 8) 框式绞线机； 9) 辊压成型绞线机； 10) 绝缘挤出生产线； 11) 护套挤出生产线； 12) 配盘复绕生产线； 13) 成品复绕生产线； 14) 成缆机； 15) 互锁铠装。
四、铝合金电缆制造辅助设备
1) 龙门式起重机； 2) 电动单梁起重机；
3) 金属对焊机； 4) 轨道车； 5) 叉车； 6) 蒸汽发生炉； 7) 工艺盘具； 8) 螺杆式空压机； 9) 冷却水循环系统； 10) 交联蒸煮设施。
五、铝合金电缆制造工艺部分参照标准
1) GB/T2951电缆绝缘和护套材料通用试验方法； 2) GB/T2952电缆外护层；
3) GB/T3048电线电缆电性能试验方法； 4) GB/T4909.2裸电线试验方法 尺寸测量；
5) GB/T12706.1-2008额定电压1kV（Um=1.2kV）挤包绝缘电力电缆； 6) GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则； 7) GB6995电线电缆识别标志； 8) JB/T8137-1999电线电缆交货盘； 9) GB8170数值修约规定；
10) GB/T3956-2008 GB/T3954-2008电缆的导体、电工圆铝杆； 11) GB/T3953-2009 GB/T3955-2009电工圆铜线和电工圆铝线； 12) GB/T18380电缆在火焰条件下的燃烧试验； 13) GB12666-90 电线电缆燃烧试验方法。