一種高電能傳輸裝備用電纜的製造方法及電纜與流程

2023-11-06 12:50:28

本技術方案涉及電纜技術領域，尤其涉及高電能傳輸系統用電纜及其製造方法。

背景技術：

電力電纜多為兩芯結構，由於類電纜自身特點，適用於軌道交通等領域中的電力傳輸中，有諸多不便。一般來說，可以採用同軸電力電纜來替代。

現有技術中的同軸電力電纜存在以下不足：

傳輸高電能時，會出現過載發熱，降低電纜使用壽命，嚴重時會燒毀電纜引起火災，造成財產損失；重量大、外徑大，柔軟性能差、彎曲半徑大，不滿足小空間安裝敷設要求；難於適用於-60℃低溫極寒環境下使用；

電纜結構設計和製造方法不合理，在傳輸高電能時，電纜導體在同軸電纜自身強大的電磁力下，易發生變形，嚴重時擠壓損壞絕緣，導致系統故障不能正常運行。所以，急需一種高電能傳輸系統用電纜，解決上述問題，滿足高電能技術裝備發展對電力傳輸的需求。

技術實現要素：
：

為了解決上述不足，本技術方案提出一種高電能傳輸裝備用電纜，其材料全部採用無滷材料，無滷性能可通過gb/t17650.1-1998和gb/t17650.2-1998規定的滷素評估試驗。

一種高電能傳輸裝備用電纜，所述電纜的結構是由內而外依次為內導體(1)、內導體絕緣層(3)、外導體層、繞包層(6)、外導體絕緣層(7)和外護套(8)；

還包括第一半導電繞包屏蔽層(2)和第二半導電繞包屏蔽層(4)；第一半導電繞包屏蔽層(2)繞包在所述內導體(1)外，且在內導體絕緣層(3)內；第二半導電繞包屏蔽層(4)繞包在內導體絕緣層(3)外，且在外導體層內；

各層是同心結構；

所述第一半導電繞包屏蔽層(2)和第二半導電繞包屏蔽層(4)均是由塗有半導電膠體的纖維帶繞包構成；所述第一、二半導電繞包屏蔽層的纖維帶繞包1層或多層，第一、二半導電繞包屏蔽層的平均厚度範圍是0.15mm～0.50mm，繞包搭蓋率範圍是5％～55％；

所述外導體層是單層的外導體層，或是由多個單層外導體層依次包覆構成；

所述繞包層由無滷帶繞包構成，繞包層是1層或多層；每層繞包層的繞包搭蓋率不小於5％；

所述外導體絕緣層(7)是在繞包層(6)外擠包絕緣料構成；

所述外護套(8)是在絕緣層(7)外擠包護套料構成。

所述內導體(1)是六類鍍錫軟圓銅導體；

所述內導體的結構是，由多股股線復絞構成，每根股線由多根軟圓銅單絲束合構成；

所述每根股線中：銅單絲自內而外分為多層；每層銅單絲中的相鄰兩根銅單絲相互緊密貼合；相鄰兩層銅單絲中，內、外層銅單絲緊密貼合；相鄰兩層銅單絲的束合方向相同；最外層束合方向與所在層復絞方向相反；

所述內導體中：股線自內而外分為多層；每層股線中的相鄰兩股股線相互緊密貼合；相鄰兩層股線中，內、外層股線緊密貼合；相鄰兩層股線的絞合方向相反；最外層股線絞合方向為左向；

導體束合節徑比不大於30倍；復絞節徑比內層不大於20倍，外層不大於16倍，股線束合方向與所在層復絞方向相反。

所述內導體絕緣層(3)是矽橡膠構成的絕緣層；內導體絕緣層的任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.25倍；內導體絕緣層的平均厚度是3.7mm～5.0mm。

所述單層外導體層是鍍錫銅絲編織層；編織層的編織密度不小於70％；編織層的編織角為30°～80°；鍍錫銅單絲線徑範圍是0.2mm～0.4mm。

繞包層總的平均厚度範圍是0.15mm～0.50mm。

所述外導體絕緣層(7)是矽橡膠構成的絕緣層；外導體絕緣任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.25倍。

所述外護套(8)是由聚氨酯護套料擠包構成；外護套任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.5倍；

外導體絕緣層的平均厚度是2.6mm～4.0mm；外護套的平均厚度是1.5mm～3.5mm。

上述電纜在實際生產中遇到了問題：由於採用新的結構，採用傳統生產工藝，或者是按照現有經驗等在傳統生產工藝上進行修正都無法生產出達到理論性能的電纜，甚至無法生產符合電纜使用要求。為此，本發明提出一種新的製造方法，專用於該電纜，具體如下：

一種高電能傳輸裝備用電纜的製造方法，步驟包括：

1)製造內導體：根據導體線徑要求，採用多根軟圓銅單絲先束合製成股線，多股束合股線再復絞製成；

所述股線中金屬單絲自內而外分為多層；每層銅單絲中的相鄰兩根金屬單絲相互緊密貼合；相鄰兩層金屬單絲中，內、外層銅單絲緊密貼合；相鄰兩層銅單絲的束合方向相同；最外層束合方向與所在層復絞方向相反；

所述內導體中股線自內而外分為多層；每層股線中的相鄰兩股股線相互緊密貼合；相鄰兩層股線中，內、外層股線緊密貼合；相鄰兩層股線的絞合方向相反；最外層股線絞合方向為左向；

導體束合節徑比不大於30倍，復絞節徑比內層不大於20倍，外層不大於16倍，股線束合方向應與所在層復絞方向相反，復絞最外層為左向，相鄰層絞向相反；

2)製造第一半導電繞包屏蔽層：

由兩層半導電繞包帶重疊繞包在內導體外；或者是一層在內的耐高溫繞包帶和一層在外的半導電繞包帶重疊繞包在導體外；

內層繞包帶的繞包方向為右向，外層繞包帶的繞包方向為左向，兩層繞包帶的繞包搭蓋率都不小於5％；

3)製造內導體絕緣層：先採用擠包方式把絕緣料包裹在第一半導電繞包屏蔽層外，然後進行蒸汽連續硫化：

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身各溫區和機頭通入循環水冷卻，使擠出溫度保持在0℃～25℃。

內導體絕緣擠出時，同心度不大於1.25，使用在線側偏裝置進行實時檢測，實現實時檢測和調整同心度；

硫化汽壓、溫度和時間分別為：0.8mpa±0.05mpa、170℃±5℃和16min±2min；

冷卻：採用循環水冷卻，水位要求為：液位儀測量實際值為16％～20％；

在冷卻結束後進行乾燥處理；再在內導體絕緣層表面塗覆滑石粉並實時進行火花耐壓測試；

4)製造第二半導電繞包屏蔽層：

由兩層半導電繞包帶重疊繞包內導體絕緣層外，兩層繞包帶的繞包方向相反，兩層繞包帶的繞包搭蓋率都不小於5％；

5)製造外導體：

所述外導體根據直流電阻要求，採用一層或多層鍍錫銅絲同心編織在第二半導電繞包屏蔽層外；每層編織層中的任意一錠編織內金屬絲緊密接觸，錠與錠之間緊密接觸；採用高柔軟性鍍錫銅絲，確保相鄰編織層之間緊密接觸，每層編織層的編織密度不小於70％，編織角為30°～80°；鍍錫銅單絲線徑範圍是0.2mm～0.4mm；

6)製造繞包層：

由一層在內的加強型無紡布繞包帶和一層在外的耐高溫無紡布繞包帶重疊繞包在導體外；內、外兩層繞包帶的繞包方向相反，兩層繞包帶的繞包搭蓋率都不小於5％；

7)製造外導體絕緣層：

採用擠包方式把絕緣料包裹在繞包層外，然後對外導體絕緣線芯進行蒸汽連續硫化；

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身各溫區和機頭通入循環水冷卻，使擠出溫度保持在(0～25)℃。

外導體絕緣擠出時，同心度不大於1.25，使用在線側偏裝置進行實時檢測，實現實時檢測並調整同心度；

硫化汽壓、溫度和時間分別為：(0.85±0.05)mpa、(175±5)℃、(20±2)min；

冷卻：採用循環水冷卻，水位設定(15±2)％；

在冷卻結束後進行乾燥處理；再在外導體絕緣層上塗覆滑石粉後，進行火花耐壓測試；

8)擠包外護套：

採用擠包方式把護套料層包裹在外導體絕緣外構成外護套，得到電纜；護套擠包採用擠壓式或擠管式生產，冷卻方式採用分段水冷冷卻；

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身溫區為一區(160～180)℃、二區(165～185)℃、三區(170～190)℃、四區(175～195)℃、五區(175～195)℃、六區(180～200)℃；其中，機身一區、二區為加料段，三區、四區和五區為塑化段，六區為均化段；機頭溫度為(180～200)℃；

冷卻：自擠塑機出料口至冷卻結束，分為如下冷卻區域：

一區的冷卻水的溫度範圍是40～60℃、二區的冷卻水的溫度範圍是常溫，使冷卻結束後的線芯的溫度與相應冷卻水的水溫一致；根據生產過程中線芯的線速度，控制冷卻水池的長度和容積。

在冷卻結束後，進行乾燥處理。

所述步驟3)內導體絕緣層的絕緣料，以及步驟7)外導體絕緣層的絕緣料都是高抗拉矽橡膠，採用的硫化劑都是為雙二五硫化劑；煉膠比例為：矽橡膠混煉膠：雙二五硫化劑＝100：1.1；內導體絕緣任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.25倍。根據生產過程中線芯的線速度，控制汽壓、溫度、冷卻水位的高低，使導體絕緣硫化充分，冷卻至常溫，結構緊密。

所述步驟8)中，外護料是聚氨酯護套料擠包構成；外護套任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.5倍；外導體絕緣層的平均厚度是2.6mm～4.0mm；外護套的平均厚度是1.5mm～3.5mm。

所述步驟3)、步驟7)和步驟8)中的乾燥處理都是採用壓縮空氣吹乾。

優選方案1：所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在5℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.75mpa、165℃、18min；

冷卻水位：水位設定16％；

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.80mpa、170℃、22min；

冷卻水位：水位設定18％；

所述步驟8)中

擠包：一區160℃、二區165℃、三區170℃、四區175℃、五區175℃、六區180℃、機頭一區180℃、機頭二區180℃、機頭三區180℃、機頭四區180℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是[50，60℃]、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫；

或者是，

優選方案2：所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.80mpa、170℃、16min；

冷卻水位：水位設定18％

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.85mpa、175℃、20min；

冷卻水位：水位設定18％；

所述步驟8)中

擠包：一區170℃、二區175℃、三區180℃、四區185℃、五區185℃、六區190℃、機頭一區190℃、機頭二區190℃、機頭三區190℃、機頭四區190℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是[40，43℃]、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫；

優選方案3：所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在25℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.85mpa、175℃、14min；

冷卻水位：水位設定20％；

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.90mpa、180℃、18min；

冷卻水位：水位設定17％；

所述步驟8)中

擠包：一區180℃、二區185℃、三區190℃、四區195℃、五區195℃、六區200℃、機頭一區200℃、機頭二區200℃、機頭三區200℃、機頭四區200℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是(43，50℃)、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫。

採用本製造方法，完全可以實現電纜的設計要求，本方法製造電纜的一次合格率達大於98.7％，製得電纜性能完全可以到達或超過檢測標準。其中，優選方案2製得的電纜的一次合格率為99.8％，優選方案1和3製得的電纜的一次合格率分別為99.2％和99.6％。

本電纜的有益效果為：

1)外導體採用1層或多層同心編織結構，同心包覆在半導電第二繞包層外，與普通2芯電纜相比，①省去了成纜填充和繞包材料，重量和外徑得到大幅降低，實現輕型化、小型化特點；②結構穩定，使電纜內、外導體在強大的電磁力下，不會出現變形和擠壓損壞絕緣，能夠安全可靠運行。

2)電纜由內而外分別設置了半導電第一繞包層、半導電第二繞包層和繞包層，使電纜結構穩定，加工方便，進一步保護了內導體絕緣和外導體絕緣，使電纜內、外導體在強大的電磁力下，不會對絕緣造成擠壓損壞，其中半導電第一繞包層和半導電第二繞包層使電場得到充分均化，不會出現電場積聚擊穿，能夠安全可靠運行。

3)內導體絕緣和外導體絕緣採用擠包高壓連續硫化工藝、火花耐壓在線檢測和在線測偏等技術生產，使用電纜①結構在高壓作用下進一步密實，外徑和重量進一步減小，②絕緣硫化充分，機械物理性能和電性能得到保證，同心度不大於1.25。

4)內導體絕緣和外導體絕緣選擇了矽橡膠，使用電纜長期允許工作最高溫度提高至180℃以上，使電纜能夠安全傳輸高電能，不出現過載發熱和燒毀電纜等問題。

5)導體選用第6類鍍錫軟銅導體，採用束合+復絞工藝生產；內導體和外導體絕緣採用柔軟型矽橡膠；

外導體採用編織結構；外護套採用柔軟型聚氨酯。使電纜具有優異的柔軟度和較小的彎曲半徑，滿足小空間安裝敷設要求。

6)內導體絕緣和外導體絕緣選擇了矽橡膠，外護套選用了聚氨酯，使用電纜具有優異的耐低溫性能，在-60℃低溫極寒環境下能夠安全使用。

因此，本電纜具有柔軟性好，輕型化，載流能力高、環保等特點，性能安全可靠，使用壽命長。

綜上所述，在各個步驟中都採用特定的工藝方法，使得本方法製得的電纜其電、機械等性能均能達到或超過檢測要求，使高電能傳輸裝備用電纜能夠安全可靠的傳輸高電能，具備輕型化、小型化、耐低溫、柔軟性能好、彎曲半徑小等優異性能，適用於高電能技術裝備。

附圖說明

圖1是本實施例的電纜徑向截面結構示意圖。

圖中：1、內導體，2、第一半導電繞包屏蔽層，3、內導體絕緣層，4、第二半導電繞包屏蔽層，5、第一外導體層、6、繞包層，7、外導體絕緣層，8、外護套，9、第二外導體層，10、第三外導體層，11、第四外導體層，12、第五外導體層。

圖2是本實施例的電纜的生產工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示的實施例如下：

一種高電能傳輸裝備用電纜，其結構由內而外為：內導體1、半導電第一繞包層2、內導體絕緣3、半導電第二繞包層4、外導體5、繞包層6、外導體絕緣7和外護套8。

內導體1外繞包第一半導電繞包屏蔽層2，第一半導電繞包屏蔽層2外包裹內導體絕緣3，內導體絕緣3外繞包第二半導電繞包屏蔽層4，第二半導電繞包屏蔽層4外同心設置外導體5，外導體5外繞包繞包層6，繞包層6外包裹外導體絕緣7，外導體絕緣7外包裹外護套8。

1—內導體：由鍍錫軟圓銅絲絞合而成的第6類導體。內導體優選第6類鍍錫軟圓銅導體，採用束合+復絞方式生產，束合節徑比不大於30倍，復絞內層不大於20倍，復絞外層不大於16倍。使電纜具有良好的柔軟性能。

2—第一半導電繞包屏蔽層：優選塗有半導電膠體的纖維帶繞包1層或多層，繞包搭蓋率不小於5％。也可以優選聚四氟乙烯或類似高溫帶和塗有半導電膠體的纖維帶組合繞包1層或多層，繞包搭蓋率不小於5％。使電纜結構穩定，內導體表面電場均勻、無積聚。

3—內導體絕緣：優選高抗拉矽橡膠(可選牌號為ht274的電纜絕緣料)、雙二五硫化劑，顏色任選或不選，煉膠比例為矽橡膠混煉膠：雙二五硫化劑：色膠(如果有)＝100：1.1：0.2。使內導體絕緣具有優異的電性能和物理性能。內導體絕緣任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.25倍。

4—第二半導電繞包屏蔽層：優選2層塗有半導電膠體的纖維帶重疊繞包而成。繞包搭蓋率不小於5％，使電纜結構穩定，外導體表面電場均勻、無積聚。

5—外導體：優選5層鍍錫銅絲編織而成。每層編織密度應不小於70％。每層編織角應控制在(30～80)°，結構穩定，在強電場下，不會因電磁力而發生變形。

6—繞包層：優選1層加強型無紡布(內)+1層耐高溫無紡布(外)重疊繞包而成。繞包搭蓋率不小於5％。

7—外導體絕緣：優選高抗拉矽橡膠(可選牌號為ht274的電纜絕緣料)、雙二五硫化劑，顏色任選或不選，煉膠比例為矽橡膠混煉膠：雙二五硫化劑：色膠(如果有)＝100：1.1：0.2。外導體絕緣任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.25倍。使外導體絕緣具有優異的電性能和物理性能。

8—外護套：採用聚氨酯(優選聚醚型聚氨酯)擠包而成，使電纜具有優異的耐低溫、耐磨損等性能。外護套任意截面上最大厚度不大於最小厚度的1.5倍。

本實施例的電纜，其製造方法如圖2，包括步驟：

1)製造內導體：根據導體線徑要求，採用多根軟圓銅單絲(如：41根，單根直徑0.293mm)先束合製成股線，多股束合股線(如：61股，單股股線直徑2.3mm)再復絞製成；

2)製造第一半導電繞包屏蔽層：優選兩層半導電帶重疊繞包在內導體外，也可以優選1層聚四氟乙烯高溫帶(內)+1層半導電帶(外)重疊繞包在導體外；

3)製造內導體絕緣層：採用擠包方式把絕緣料包裹在第一半導電繞包屏蔽層外，然後對內導體絕緣線芯進行蒸汽連續硫化；

4)製造第二半導電繞包屏蔽層：優選兩層半導電帶重疊繞包在內導體絕緣外；

5)製造外導體：優選5層鍍錫銅絲(如：5層編織，每層256根，單根直徑0.39mm)同心編織在半導電第二繞包層外；

6)製造繞包層：優選1層加強型無紡布繞包(內)和1層耐高溫無紡布(外)組合重疊繞包外導體外；

7)製造外導體絕緣層：採用擠包方式把絕緣料包裹在繞包層外，然後對外導體絕緣線芯進行蒸汽連續硫化；

8)製造外護套層：採用擠包方式把外護套層包裹在外導體絕緣外，構成電纜；護套擠包採用擠壓式或擠管式生產，冷卻方式採用分段水冷冷卻。

具體的工藝要求為：

1)製造內導體：根據導體線徑要求，採用多根軟圓銅單絲(如：41根，單根直徑0.293mm)先束合製成股線，多股束合股線(如：61股，單股股線直徑2.3mm)再復絞製成；

所述股線中金屬單絲自內而外分為多層；每層金屬單絲中的相鄰兩根金屬單絲相互緊密貼合；相鄰兩層金屬單絲中，內、外層金屬單絲緊密貼合；相鄰兩層金屬單絲的束合方向相同；最外層束合方向與所在層復絞方向相反；

所述內導體中股線自內而外分為多層；每層股線中的相鄰兩股股線相互緊密貼合；相鄰兩層股線中，內、外層股線緊密貼合；相鄰兩層股線的絞合方向相反；最外層股線絞合方向為左向；

導體束合節徑比不大於30倍，復絞節徑比內層不大於20倍，外層不大於16倍，股線束合方向應與所在層復絞方向相反，復絞最外層為左向，相鄰層絞向相反。為避免導體蛇形，優選採用合金模生產。

2)製造第一半導電繞包屏蔽層：優選1層聚四氟乙烯高溫帶(內)+1層半導電帶(外)重疊繞包在內導體外，第1層繞包方向為右向，第2層繞包方向為左向，兩層繞包搭蓋率不小於5％；

3)製造內導體絕緣層：採用擠包方式把絕緣料包裹在第一半導電繞包屏蔽層外，然後對內導體絕緣線芯進行蒸汽連續硫化；

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身各溫區和機頭通入循環水冷卻，使擠出溫度保持在(0～25)℃。

內導體絕緣擠出時，同心度不大於1.25，使用在線側偏裝置進行實時檢測，實現實時檢測、調整同心度；

硫化汽壓、溫度和時間為(0.8±0.05)mpa、(170±5)℃、(16±2)min；

冷卻：採用循環水冷卻，水位設定(18±2)％；

根據生產過程中線芯的線速度，控制汽壓、溫度、冷卻水位的高低，使內導體絕緣硫化充分，冷卻至常溫，結構緊密；

在冷卻結束後，進行乾燥處理，內導體絕緣半成品上盤前塗覆滑石粉和進行火花耐壓測試，避免上盤後內導體絕緣之間發生粘連，實現實時確認了內導體絕緣電氣性能優異；

採用本工藝，可以減少內導體絕緣同心度超標、粘連、硫化不充分、鬆散等工藝缺陷；

4)製造第二半導電繞包屏蔽層：優選兩層半導電帶重疊繞包內導體絕緣外，2層繞包方向相反，兩層繞包搭蓋率不小於5％；

5)製造外導體：

所述外導體根據直流電阻要求，採用1層或多層鍍錫銅絲同心編織在半導電第二繞包層外，每層編織中任意一錠編織內金屬絲緊密接觸，錠與錠之間緊密接觸，編織層與編織層之間緊密接觸，每層編織密度不小於70％，每層編織角應控制在(30～80)度之間；

6)製造繞包層：優選1層加強型無紡布繞包(內)和1層耐高溫無紡布(外)組合重疊繞包外導體外，2層繞包方向相反，兩層繞包搭蓋率不小於5％；

7)製造外導體絕緣層：採用擠包方式把絕緣料包裹在繞包層外，然後對外導體絕緣線芯進行蒸汽連續硫化；

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身各溫區和機頭通入循環水冷卻，使擠出溫度保持在(0～25)℃。

外導體絕緣擠出時，同心度不大於1.25，使用在線側偏裝置進行實時檢測，實現實時檢測、調整同心度；

硫化汽壓、溫度和時間為(0.85±0.05)mpa、(175±5)℃、(20±2)min；

冷卻：採用循環水冷卻，水位設定(15±2)％；

根據生產過程中線芯的線速度，控制汽壓、溫度、冷卻水位的高低，使外導體絕緣硫化充分，冷卻至常溫，結構緊密；

在冷卻結束後，進行乾燥處理，外導體絕緣半成品上盤前塗覆滑石粉和進行火花耐壓測試，避免上盤後外導體絕緣之間發生粘連，實現實時確認了外導體絕緣電氣性能優異；

採用本工藝，可以減少外導體絕緣同心度超標、粘連、硫化不充分、鬆散等工藝缺陷；

8)擠包外護套：採用擠包方式把外護套層包裹在外導體絕緣外，構成電纜；護套擠包採用擠壓式或擠管式生產，冷卻方式採用分段水冷冷卻；

擠包：自進料到出料方向，擠塑機的機身溫區為一區(160～180)℃、二區(165～185)℃、三區(170～190)℃、四區(175～195)℃、五區(175～195)℃、六區(180～200)℃、機頭一區(180～200)℃、機頭二區(180～200)℃、機頭三區(180～200)℃、機頭四區(180～200)℃；其中，機身一區、二區為加料段，三區、四區和五區為塑化段，六區為均化段。

根據外導體絕緣半成品外徑大小，也可以選擇相應大小的擠塑機，溫度設定相同，外護套擠出同心度不大於1.50。

冷卻：自擠塑機出料口至冷卻結束，分為如下冷卻區域：

一區的冷卻水的溫度範圍是40～60℃、二區的冷卻水的溫度範圍是常溫；根據生產過程中線芯的線速度，控制冷卻水池的長度和容積，使冷卻結束後的線芯的溫度與相應冷卻水的水溫一致；

在冷卻結束後，進行乾燥處理。採用本工藝，可以減少護套表面的毛糙、斷面有氣孔等工藝缺陷。

所述步驟3)、步驟7)和步驟8)中的乾燥處理都是採用壓縮空氣吹乾。

本電纜的原理為：

(1)採用半導電繞包屏蔽層的措施保證電場充分均化，尤其針對3000v及以電壓時，採用特定的繞包方式及屏蔽層厚度，切實保證直流電力電纜運行時安全可靠，同時還保證了結構穩定，也方便加工。

(2)內導體絕緣層是矽橡膠絕緣料，使電纜具有優異的電氣性能和耐空間電荷性能，工作提高至180℃以上，使內導體和外導體能夠長期通入特高脈衝電流使用，性能安全可靠，使用壽命長，不易被電荷擊穿，形成優異電氣保護作用，同時電纜具有優異的耐低溫性能，在-60℃下可以安全使用。

(3)半導電繞包屏蔽層優是塗有半導電膠體的纖維帶，使電場的均勻性得到進一步提高。

(4)內導體優選採用六類鍍錫軟圓銅導體使電纜具有優異的抗氧化性，柔軟性。

(5)外導體優選是1層或多層鍍錫銅絲編織層，結構緊密穩定，性能安全可靠，使電纜在通入特高脈衝直流電的情況下，能夠承受高強度電磁力而不變形，提高了電纜的使用壽命、並且具有優異的抗氧化性和柔軟性。外導體同心包覆在第二半導電繞包屏蔽層外，與普通兩芯規格直流電纜相比，有效減小了電纜外徑和重量，實現了輕型化、小外徑。

(6)繞包層採用無滷帶，使電纜低煙阻燃低毒，環保，使用電纜結構緊密，加工方便。

(7)外導體絕緣層是矽橡膠絕緣料，使電纜具有優異的電氣性能和耐空間電荷性能，工作提高至180℃以上，能夠外導體能夠長期通入特高脈衝電流使用，性能安全可靠，使用壽命長，不易被電荷擊穿，形成優異電氣保護作用。外導體絕緣同心包覆在繞包層外，與普通兩芯規格直流電纜相比，有效減小了電纜外徑和重量，實現了輕型化。同時電纜具有優異的耐低溫性能，在-60℃下可以安全使用。

(8)外護套層是聚氨酯護套料，使電纜具有優異柔軟性能、耐日光老化、耐水解、耐油、耐磨損、抗撕裂等性能。同時電纜具有優異的耐低溫性能，在-60℃下可以安全使用。

(9)本發明的內導體絕緣層、繞包層、外導體絕緣層、外護套層均滿足環保性能要求，環保，且阻燃，安全性好。

(10)通過特別設計的各層結構，使各層的功能和性能得以匹配，使本電纜能夠達到機械性能、電性能的指標要求。

例1：

所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在5℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.75mpa、165℃、18min；

冷卻水位：水位設定16％

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.80mpa、170℃、22min；

冷卻水位：水位設定18％

所述步驟8)中

擠包：一區160℃、二區165℃、三區170℃、四區175℃、五區175℃、六區180℃、機頭一區180℃、機頭二區180℃、機頭三區180℃、機頭四區180℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是[50，60℃]、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫。

例2：

所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.80mpa、170℃、16min；

冷卻水位：水位設定18％

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.85mpa、175℃、20min；

冷卻水位：水位設定18％

所述步驟8)中

擠包：一區170℃、二區175℃、三區180℃、四區185℃、五區185℃、六區190℃、機頭一區190℃、機頭二區190℃、機頭三區190℃、機頭四區190℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是[40，43℃]、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫。

例3：

所述步驟3)中

擠包：機身溫度控制在25℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.85mpa、175℃、14min；

冷卻水位：水位設定20％

所述步驟7)中

擠包：機身溫度控制在15℃；

硫化汽壓、溫度和時間為0.90mpa、180℃、18min；

冷卻水位：水位設定17％

所述步驟8)中

擠包：一區180℃、二區185℃、三區190℃、四區195℃、五區195℃、六區200℃、機頭一區200℃、機頭二區200℃、機頭三區200℃、機頭四區200℃；

冷卻：一區的冷卻水的溫度範圍是(43，50℃)、二區的冷卻水的溫度範圍是室溫。

本電纜的使用：電纜敷設於小空間高電能傳輸裝備中。

經試驗驗證，本電纜的性能如下：

電性能：

1、20℃導體直流電阻符合iec60228或gb/t3956規定。

2、交流耐壓試驗：施加20kv交流電壓，持續5min，試驗過程絕緣不擊穿。

3、短路試驗：dc7000v，10ms內最大電流100ka，間隔5s連續50次，不擊穿，電纜表面溫度不超過125℃。

機械性能：

1、內導體絕緣和外導體絕緣老化前機械性能：抗張強度≥10.0mpa，斷裂伸長率≥250％。

2、內導體絕緣和外導體絕緣老化後機械性能(200±3℃，10d)：抗張強度≥8.0mpa，斷裂伸長率≥150％。

3、護套老化前機械性能：抗張強度≥30.0mpa，斷裂伸長率≥300％。

4、護套老化後機械性能(135±3℃，7d)：抗張強度≥20.0mpa，斷裂伸長率≥200％。

5、絕緣熱延伸：250±3℃，10min，20n/cm2條件下；載荷下最大伸長率不大於175％，冷卻後永久伸長率不大於15％。

無滷環保性能：

電纜通過gb/t17650.1-1998和gb/t17650.2-1998規定的滷素評估試驗。