【摘要】：隨著國家電力系統(tǒng)迅速發(fā)展,很多簡易架空裸線由于缺乏絕緣防護(hù)措施,在惡劣的環(huán)境下會出現(xiàn)放電、閃絡(luò)、重復(fù)跳閘等事故,造成嚴(yán)重的影響。為解決輸電線路的運(yùn)行安全問題,電力部門采用絕緣膠帶纏繞包裹的方式對裸露的電線進(jìn)行絕緣保護(hù),但膠帶的絕緣性能不佳,而且安裝不便,需手工作業(yè),費(fèi)工費(fèi)時(shí);還有用硅橡膠材料制成護(hù)套進(jìn)行電線絕緣保護(hù),但生產(chǎn)成本較高,機(jī)械性能較差,長時(shí)間使用容易脫落。近幾年,電力部門采用新研發(fā)的性能優(yōu)良的聚烯烴卡扣式絕緣護(hù)套對架空裸線進(jìn)行絕緣保護(hù),此類絕緣護(hù)套是新興產(chǎn)品,在擠出生產(chǎn)上缺乏理論研究和技術(shù)指導(dǎo),需要完善擠出成型工藝和優(yōu)化擠出模具,提高護(hù)套的生產(chǎn)質(zhì)量和性能。因此本文以卡扣式絕緣護(hù)套為研究對象,通過研究護(hù)套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料性能和擠出模具來分析擠出成型工藝,并利用數(shù)值模擬和試驗(yàn)技術(shù)對模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。首先研究卡扣式絕緣護(hù)套的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸參數(shù),使護(hù)套能簡便牢固的扣合在裸線上,然后對絕緣護(hù)套選用的聚烯烴材料進(jìn)行分析,選擇合適的材料配比,提高護(hù)套的耐候性,接著分析絕緣護(hù)套的擠出成型工藝,找到合適的擠出加工設(shè)備和工藝方案,再設(shè)計(jì)絕緣護(hù)套的擠出模具,主要是擠出模頭的設(shè)計(jì),對整個(gè)擠出模具進(jìn)行強(qiáng)度校核。利用Fluent軟件模擬塑料熔體在擠出模頭流道內(nèi)的流動(dòng)過程,以模頭流道出口位置處熔體的流速均勻?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),對熔體在流道內(nèi)的速度分布和壓力分布進(jìn)行分析,改變扇形區(qū)域流道的結(jié)構(gòu),增設(shè)阻尼塊,使熔體在流道內(nèi)流速均勻,優(yōu)化擠出模具。最后通過實(shí)驗(yàn)對絕緣護(hù)套進(jìn)行試生產(chǎn),以模擬優(yōu)化的模具結(jié)構(gòu)生產(chǎn)絕緣護(hù)套,檢測護(hù)套的電氣性能和物理性能,分析實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的誤差和缺陷,找到解決問題的措施和方法。本文通過對聚烯烴卡扣式絕緣護(hù)套的擠出成型工藝和模具結(jié)構(gòu)的研究,提高絕緣護(hù)套的生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能,為同類產(chǎn)品的開發(fā)和研究提供理論參考。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG376;TG375.41;TM21
【圖文】：

化特性、更好的機(jī)械強(qiáng)度及更好的柔韌性，可以增加護(hù)套的絕緣厚度，而且能充分的卷繞，使其應(yīng)用更高的電壓等級；針對不同粗細(xì)的電線進(jìn)行形狀優(yōu)化和尺寸設(shè)計(jì)，能增加架空線路的絕緣裕度；產(chǎn)品具有電氣性能優(yōu)良和穩(wěn)定，抗惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，減少事故發(fā)生率，提高線路的運(yùn)行安全，對架空裸線進(jìn)行有效的絕緣保護(hù)，需求量很大，社會效益顯著。1.5.2 研究內(nèi)容主要研究聚烯烴卡扣式絕緣護(hù)套的擠出成型工藝和擠出模具結(jié)構(gòu)，通過數(shù)值模擬技術(shù)和實(shí)驗(yàn)測試方法進(jìn)行優(yōu)化。卡扣式絕緣護(hù)套屬于塑料異型材，通過擠出加工形成連續(xù)的帶材產(chǎn)品，帶材一側(cè)有窩狀止退結(jié)構(gòu)，另一側(cè)有插入刺棱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用時(shí)將帶材圍繞鋼芯鋁絞線扣合在一起，刺棱插入到窩腔內(nèi)，形成穩(wěn)定閉合的管狀結(jié)構(gòu)，可以方便的對各種裸線圓導(dǎo)體進(jìn)行絕緣保護(hù)。卡扣式絕緣護(hù)套的實(shí)物圖如圖 1.1 所示。

b）圖 2.1 卡扣式絕緣護(hù)套a）卡扣式絕緣護(hù)套截面圖 b）卡扣式絕緣護(hù)套三維圖 卡扣式絕緣護(hù)套選用材料分析卡扣式絕緣護(hù)套應(yīng)用于架空裸線上，需要有較好的耐化學(xué)腐蝕、耐候性、抗射和絕緣性，因此絕緣護(hù)套的材料選擇是電線防護(hù)件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，在實(shí)材料的選擇決定產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。研究用于擠出帶材的專用耐氣候的母料配方，要考慮工藝的可實(shí)現(xiàn)性、產(chǎn)品硬度是否滿足卷繞以及卡裝牢固的要求，同時(shí)包括電氣性能高的要求。測定能指標(biāo)，相應(yīng)的擠出工藝的流變學(xué)加工參數(shù)等，制造絕緣護(hù)套的材料可采用、聚乙烯（PE）塑料、硅橡膠等，但考慮到絕緣性能、老化性能、加工工藝本及機(jī)械強(qiáng)度等因素，決定采用 PE/EVA/PVDMS（聚乙烯/聚乙烯醋酸乙膠）多相聚合物共混材料。這樣護(hù)套在惡劣環(huán)境下彎曲性能好，而且有較好的阻燃性，較強(qiáng)的防濕、防

工藝大類 工藝步驟 主要設(shè)備 主要工藝參數(shù) 備注擠出造粒配料 電子稱 按配方稱量 要分裝密煉 密煉機(jī) 轉(zhuǎn)速 40～60 轉(zhuǎn)/分鐘，有預(yù)熱 加熱造粒 造粒機(jī) 口模 2～3mm，口溫 145℃ 單螺桿切粒 水環(huán)刀 刀轉(zhuǎn)速：50～60 轉(zhuǎn)/分鐘 冷卻水分選 振動(dòng)篩 回旋頻率 60～90 次/分鐘 有回收風(fēng)干 離心機(jī) 轉(zhuǎn)速 3000/分鐘 有間隔烘干 烘干機(jī) 溫度 50℃左右，2 小時(shí)循環(huán) 送料塔裝袋 裝袋機(jī) 25KG/袋，貼標(biāo)識 含計(jì)量.3.3 擠出成型設(shè)備的選擇卡扣式絕緣護(hù)套擠出成型的設(shè)備主要有單螺桿擠出機(jī)、擠出模頭、冷卻定型裝引裝置和切割裝置組成，如圖 2.4 所示[50]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2782311