本安控制电缆(本质安全型控制电缆)的生产工艺流程需严格遵循安全规范,确保电缆在爆炸性环境中能抑制电火花能量,防止引燃可燃气体。其核心工艺流程如下:
一、原材料准备与预处理
导体材料
选用高纯度无氧铜丝(导电率≥97% IACS),通过拉丝机拉制至目标直径(如0.5mm),确保导体表面光滑无缺陷,减少电火花产生风险。绝缘材料
采用陶瓷化聚烯烃材料,具有高温下快速瓷化形成硬质隔离层的特性。材料需通过阻燃性(UL94 V-0级)和耐温性(-40℃~+180℃)测试。屏蔽材料
编织屏蔽层使用直径0.2mm的镀锡铜丝,编织密度≥80%,确保电磁干扰抑制效果。部分设计采用铜丝与镀银碳纤维混合编织,提升抗静电性能。护套材料
外护套选用抗静电型低烟无卤阻燃聚烯烃,表面电阻≤1×10⁶Ω,防止静电积聚引发火花。
二、核心生产工艺流程
线芯制作
导体挤出:将无氧铜丝通过挤出机包裹陶瓷化聚烯烃绝缘层,厚度控制在0.8~1.2mm,偏心率≤10%。
火花检测:线芯通过高压火花机(15kV)检测绝缘层完整性,破口率需≤0.1%。
成缆与填充
线芯排列:将3~12根绝缘线芯按顺时针方向绞合,中心填充无碱玻璃纤维绳,外层绕包无碱玻璃纤维带,确保缆芯圆整度≥95%。
屏蔽层绕包:在成缆后依次绕包编织屏蔽层和聚酯带隔离层,屏蔽层与导体间距≤0.5mm。
耐火层与护套挤出
耐火层挤包:在隔离层外挤包2.5~5mm厚陶瓷化聚烯烃耐火层,需通过GB/T 19216.21-2003燃烧试验(950℃/180min)。
铜护套焊接:采用0.4~0.6mm厚紫铜带纵包,通过氩弧焊密封焊接,轧纹形成螺纹状结构以增强柔韧性。
外护套挤出:在铜护套外挤包抗静电外护套,厚度1.8~3.5mm,表面印制电缆型号、规格及3C认证标志。
三、关键质量控制点
导体直流电阻测试
20℃时导体直流电阻需符合GB/T 3956-2008标准(如0.5mm²导体电阻≤39Ω/km)。绝缘电阻测试
20℃时绝缘电阻≥1000MΩ·km(500V兆欧表测量)。屏蔽效能验证
通过三同轴法测试屏蔽衰减,在100kHz~1GHz频段内衰减值≥80dB。耐火性能试验
模拟火焰燃烧180分钟后,线芯间绝缘电阻需保持≥1MΩ。
四、包装与储存规范
包装材料
采用防潮型PE薄膜缠绕,外层使用木质盘具固定,盘具边缘做倒角处理防止损伤。标识要求
每盘电缆悬挂4个标识牌(盘两侧各2个),内容包含:电缆型号(如IA-DJYPVP)
规格(如3×2×1.0mm²)
长度(误差≤0.5%)
生产日期及3C认证编号
储存条件
存放于干燥通风库房,温度-10℃~+40℃,湿度≤70%,电缆盘立放时底部垫木方,堆放层数≤3层。
五、工艺创新点
双层屏蔽设计
编织屏蔽层与铜护套形成双重电磁隔离,使抗干扰能力提升30%。陶瓷化耐火技术
耐火层在高温下形成致密陶瓷体,隔绝氧气与热量,通过IEC 60332-3C单根垂直燃烧试验。抗静电护套
添加纳米级导电炭黑,使表面电阻稳定在1×10⁵~1×10⁶Ω范围内,有效防止静电火花。
该工艺流程通过材料选型、结构优化及严格测试,确保本安控制电缆在化工、石油、煤矿等爆炸性环境中实现安全信号传输,符合GB/T 3836.4-2021《爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备》标准要求。
