1.前言

氟塑料是一種優(yōu)良的有機(jī)耐高溫材料，具有機(jī)械性能、耐化學(xué)品性能、耐氣候性能、電氣性能、低介電常數(shù)、低可燃性、低吸濕性、抗污性等優(yōu)良機(jī)電、化學(xué)性能。氟塑料以其優(yōu)良的、**的機(jī)電性能一直受到電纜行業(yè)的青睞。電線電纜行業(yè)中常用的氟塑料有：聚全氟乙丙烯（FEP、F46）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚四氟乙烯（PTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE、F40）、聚偏氟乙烯（PVDF）等，上述材料已**用于電纜絕緣護(hù)套多年。氟塑料絕緣電纜種類主要有：耐高溫補(bǔ)償導(dǎo)線、耐高溫信號(hào)線、以太網(wǎng)用線、工業(yè)用耐高溫電力與控制電纜、軌道交通機(jī)車用耐高溫電力與控制電纜、高溫加熱電纜等。氟塑料絕緣變頻電力電纜主要應(yīng)用在鋼鐵、冶金、石油化工、發(fā)電站等高溫作業(yè)環(huán)境惡劣場(chǎng)所的變頻設(shè)備用電能傳輸連接用線，一般耐溫范圍在-65---﹢260℃之間。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特種行業(yè)對(duì)耐高溫電纜的需求日趨旺盛，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，耐熱和耐高溫電纜每年以大于15%的速度增長(zhǎng)。然而，氟塑料雖然具有千百好處，但是卻遲遲沒(méi)有頒發(fā)其**標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)內(nèi)僅僅應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)頒發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，下文將重點(diǎn)介紹國(guó)內(nèi)外氟塑料絕緣電纜的**標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.氟塑料絕緣電力電纜研發(fā)國(guó)內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀

我國(guó)氟塑料的研究*早源于1963年的上海氟塑料成型工藝研究所，應(yīng)用于電纜行業(yè)也不過(guò)數(shù)十年歷史。上個(gè)世紀(jì)60年代，我國(guó)*早的一批電纜廠——原湘潭電纜廠，是我國(guó)*早氟塑料電纜企業(yè)，屬于軍工特種電纜制定廠，其氟塑料控制電纜、氟塑料電力電纜較多。隨著改革開(kāi)放帶來(lái)的中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛，具有氟塑料電纜能力的企業(yè)越來(lái)越多，由于電纜行業(yè)重料輕工的特有屬性，國(guó)內(nèi)很多電纜廠先后引進(jìn)物理發(fā)泡、輻照交聯(lián)等線，目前計(jì)算機(jī)、樓宇、工業(yè)等氟塑料電纜已基本可以自給自足，無(wú)需進(jìn)口，大多企業(yè)可0.6/1kV及以下氟塑料防火電纜、氟塑料高溫鍍銀線等電纜與控制電纜，氟塑料只可以用于1kV及以下電壓等級(jí)的電纜。氟塑料種類繁多，應(yīng)用*為廣泛的是聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯及聚偏氟乙烯。目前我國(guó)可電線電纜用氟塑料的廠家近500家，基本以低端產(chǎn)品為主，****的材料廠家美國(guó)杜邦公司于2012年10月份推出了耐高溫達(dá)300℃電纜用氟塑料，提高了一般氟塑料絕緣電纜的耐溫等級(jí)。

雖然電線電纜行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，但我國(guó)目前暫無(wú)氟塑料絕緣電纜的**標(biāo)準(zhǔn)，僅線纜或機(jī)械等相關(guān)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)和權(quán)威科研單位有部分標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：**電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心編制的《額定電壓0.6/1kV 氟塑料絕緣氟塑料護(hù)套電力電纜》與《額定電壓0.6∕1kV及以下氟塑料絕緣氟塑料護(hù)套控制電纜》二則技術(shù)規(guī)范；GJB 773A-2000《航空航天用含氟聚合物絕緣電線電纜》、HG/T 2904-1997《模塑和擠塑用聚全氟乙丙烯樹(shù)脂》（等效于ASTM D2116-02《氟化乙丙烯(FEP)-碳氟化合物模制和擠壓料》）、EN 50306:2002《鐵路應(yīng)用—具有特殊防火性能的鐵路車輛用電纜—薄壁》等標(biāo)準(zhǔn) 。我國(guó)氟塑料絕緣電纜基本型號(hào)見(jiàn)表1。

國(guó)外線纜行業(yè)起步較早，以法國(guó)線纜巨頭耐克森電纜集團(tuán)為例，該公司從19世紀(jì)30年代便開(kāi)始研發(fā)航空航天用高溫氟塑料絕緣電線電纜，經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，該公司已成為了航天航空業(yè)內(nèi)**的線纜制造商，產(chǎn)品已基本覆蓋了航天航空用線纜的各個(gè)領(lǐng)域。而今，眾多國(guó)外電纜公司憑借著優(yōu)良的氟塑料絕緣料、成熟的工藝控制，牢牢的占據(jù)著這一**電纜的市場(chǎng)。

3.氟塑料絕緣電力電纜關(guān)鍵工序控制

以聚全氟乙丙烯絕緣電力電纜為例，聚全氟乙丙烯價(jià)格較貴，在絕緣或護(hù)套工序時(shí)要求較薄，導(dǎo)體的質(zhì)量會(huì)直接影響電纜成品外觀及使用性能。

3.1導(dǎo)體絞制

在導(dǎo)體絞制過(guò)程中，需確保導(dǎo)體中的單絲直徑保持一致，導(dǎo)體絞合上盤時(shí)應(yīng)盡量確保排線的整齊和張力均勻，若導(dǎo)體張力不均勻或排線錯(cuò)亂，則在絕緣擠出時(shí)，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體中的單絲出現(xiàn)導(dǎo)體跳浜或擦傷絕緣，從而影響下道工序。與此同時(shí)，由于氟塑料絕緣較薄，在導(dǎo)體絞合完畢時(shí)，一定要仔細(xì)檢查導(dǎo)體表面是否存在毛刺、突起、氧化發(fā)綠等異?，F(xiàn)象。

3.2絕緣擠出

聚全氟乙丙烯絕緣電纜的*難點(diǎn)就是絕緣擠出工序，絕緣擠出模具的選擇與設(shè)計(jì)至關(guān)重要，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式3-1及3-2計(jì)算出合適的模具尺寸，如下所示：

（D_大²-D_小²）/（d_大²-d_小²）=K                 （3-1）

（D_大²* d_小²）/（D_小²* d_大²）=P              （3-2）

D_大----模套內(nèi)徑

D_小----模芯外徑

d_大----電纜外徑

d_小----導(dǎo)體外徑

K-------拉伸比（35-65）

P-------配模系數(shù)（1.01-1.05）

絕緣擠出溫度控制也是影響成品電纜質(zhì)量的主要因素之一，以六個(gè)控溫區(qū)為例：

高溫氟塑料絕緣電纜不可以用普通PVC絕緣電纜水冷卻，因?yàn)橛闷胀ㄋ鋮s會(huì)使氟塑料絕緣表面開(kāi)裂，因此在水冷卻槽安裝恒溫冷卻裝置，控制水溫，在冷卻過(guò)程中，氟塑料絕緣內(nèi)表面和外表面的內(nèi)應(yīng)力（散熱不均勻?qū)е拢碛杏行Ц纳?。同時(shí)，由于氟塑料的昂貴及絕緣厚度較薄，因此前培訓(xùn)員工是極其必要的。

4.氟塑料電纜展望與某國(guó)外氟塑料電纜簡(jiǎn)介

我國(guó)目前僅有幾家可用物理發(fā)泡氟塑料絕緣電纜，而且產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，其中有設(shè)備的原因，也有電纜用氟塑料材料研發(fā)的原因，但有一個(gè)原因不可忽視的是，我國(guó)目前大量使用的氟塑料電纜沒(méi)有統(tǒng)一的**標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)企業(yè)各自為政，即使**電線電纜監(jiān)督檢驗(yàn)中心已頒發(fā)了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，多數(shù)企業(yè)的氟塑料電纜結(jié)構(gòu)尺寸、使用材料、電壓等級(jí)、溫度應(yīng)用范圍、使用場(chǎng)所等都不統(tǒng)一，這些問(wèn)題使得國(guó)內(nèi)氟塑料電纜市場(chǎng)呈現(xiàn)出“百花齊放”的不良狀況，給用戶的選擇、使用、維護(hù)都帶來(lái)了困惑和**隱患。如果**相關(guān)職能部門以國(guó)內(nèi)已有的氟塑料電纜標(biāo)準(zhǔn)（TICW2、TICW3等）為基準(zhǔn)，結(jié)合UL、VDE、EN等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)氟塑料電纜實(shí)際情況，制定統(tǒng)一的**標(biāo)準(zhǔn)，相信會(huì)有效改善國(guó)內(nèi)氟塑料電纜產(chǎn)品良莠不齊、“張三李四”的現(xiàn)狀。

如圖1所示，其為一種以UL為標(biāo)準(zhǔn)的氟塑料絕緣電纜，其技術(shù)參數(shù)如下：

FEP絕緣單芯電纜，參照標(biāo)準(zhǔn)：UL1330，耐溫范圍：-100℃-﹢200℃

標(biāo)稱電壓600V，*小彎曲半徑：移動(dòng)安裝10倍電纜外徑，固定安裝4倍電纜外徑，導(dǎo)體溫度范圍：銅導(dǎo)體130℃，鍍錫銅導(dǎo)體180℃，鍍銀銅導(dǎo)體200℃。

性能：高絕緣電阻、低介電損耗、耐環(huán)境、自熄功能、阻燃滿足IEC 60332-1

電纜結(jié)構(gòu)：絞合純銅絲、鍍錫、鍍銀等，F(xiàn)EP絕緣。

值得注意的是，該電纜有自熄功能。據(jù)了解，**電纜巨頭之一某意大利國(guó)籍電纜有限公司曾公開(kāi)了一種具有自愈功能的電力電纜，其電纜絕緣與護(hù)套之間填充了一種流體，當(dāng)護(hù)套破裂時(shí)，破損的絕緣與護(hù)套之間流體會(huì)迅速填充破損的護(hù)套處，迅速愈合護(hù)套破損處，達(dá)到自愈功能。

我國(guó)電纜企業(yè)數(shù)量是**上*多的**，產(chǎn)品基本覆蓋了電線電纜的所有種類，但是我國(guó)大部分企業(yè)的產(chǎn)品都集中在中低壓電力電纜、布電線、電源線等普通產(chǎn)品領(lǐng)域，近年來(lái)，電線電纜行業(yè)的企業(yè)、科研單位、行政機(jī)構(gòu)等部門都積極倡導(dǎo)發(fā)展**產(chǎn)品，我國(guó)的氟塑料絕緣電纜應(yīng)充分的開(kāi)發(fā)性能更加優(yōu)越的絕緣料，制定**標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一作業(yè)規(guī)范，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量的有效提升。

（遠(yuǎn)東電纜有限公司電器裝備電纜研發(fā)部  王伊雷）

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