冷热冲击随行电缆在设计和材料选择上通常能够有效避免分层或开裂,但在极端条件或材料/工艺存在缺陷时仍可能出现此类问题,以下是对这一问题的详细分析:
冷热冲击对电缆的影响
冷热冲击试验是模拟材料在极端温度变化下的性能表现,对于随行电缆而言,这种试验能够评估其在复杂环境下的抗开裂性能。在冷热冲击过程中,电缆会经历从高温到低温(或从低温到高温)的快速切换,这种温度变化可能导致电缆材料内部产生应力,进而引发开裂或分层。
电缆分层或开裂的原因
材料选择不当:如果电缆使用的材料在低温下变脆或高温下易老化,那么在冷热冲击试验中就容易出现开裂或分层现象。
结构设计不合理:电缆的结构设计如果未能充分考虑冷热冲击的影响,如未设置足够的缓冲层或应力释放结构,也可能导致开裂或分层。
制造工艺缺陷:制造过程中如果存在工艺缺陷,如绝缘层与导体之间的粘结不牢固、护套材料存在杂质或气泡等,也会降低电缆的抗开裂性能。
避免分层或开裂的措施
选用耐寒、热稳定材料:如乙丙橡胶(EPDM)或耐低温交联聚乙烯(XLPE),这些材料在低温下仍能保持较好的柔韧性,在高温下也不易老化。
优化结构设计:通过分层设计、添加缓冲层或应力释放结构等方式,提高电缆的抗冲击性能。例如,在绝缘层与护套层之间填充芳纶纤维编织带,通过形变吸收冲击能量。
改进制造工艺:确保制造过程中绝缘层与导体之间粘结牢固、护套材料无杂质或气泡等,提高电缆的整体质量。
实际应用中的案例
矿用电力电缆:针对井下极端环境(低温、高湿、腐蚀、机械冲击等),矿用电力电缆通过分层设计与材料创新实现了耐寒、耐腐、抗机械冲击等多重性能。其耐寒设计采用多股细铜丝绞合和耐低温材料,确保在低温下仍能弯曲且不开裂。
低烟无卤护套料:针对早期使用中出现的开裂事故,行业制定了热卷绕测试标准和热冲击测试方法。通过模拟材料在试加应力的状态下升温过程中抵抗内应力、防止护套开裂的能力,有效评估了低烟无卤护套材料的抗开裂性能。

