銅原子序數(shù)為29，屬于過渡金屬，密度為8.92g/cm3，熔點(diǎn)為1083.4℃，具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，但在潮濕的空氣中，金屬銅表面與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生Cu2(OH)2CO3，即銅綠，通常電纜制造商的銅氧化表面是黑色的，正是這種銅導(dǎo)體表面氧化現(xiàn)象的存在，困擾著許多電纜企業(yè)。

　　在長期的日常生產(chǎn)中，我們發(fā)現(xiàn)通過選擇優(yōu)質(zhì)銅桿，有效控制拉絲工藝和乳化液濃度和溫度，鈍化銅導(dǎo)體絞合或捆綁銅絲表面，優(yōu)化后續(xù)工藝，將有效控制電纜銅導(dǎo)體的質(zhì)量，防止其氧化，大大提高工作效率，降低返工頻率，從而達(dá)到降低成本、提高內(nèi)部產(chǎn)品質(zhì)量的有益效果。

　　以中壓電力電纜生產(chǎn)為例，從銅桿到廠、儲(chǔ)存、拉絲、絞合、內(nèi)芯儲(chǔ)存到絕緣擠出，分析每一步的有效控制措施。

　　中壓電力電纜生產(chǎn)過程中銅導(dǎo)體的防氧化控制

　　原則上，電纜用金屬銅主要采用物理方法防止銅與潮濕空氣接觸，陰極保護(hù)氧化還原法防止銅導(dǎo)體氧化，化學(xué)方法在銅導(dǎo)體表面生產(chǎn)鈍化膜防止氧化，或在導(dǎo)體表面噴涂特殊液體保護(hù)。以中壓電力電纜的生產(chǎn)為例，每道工序防氧化控制的主要方法。

　　銅桿進(jìn)廠前的運(yùn)輸、檢測和儲(chǔ)存

　　我國大部分電纜企業(yè)基本采購銅，大部分企業(yè)往往忽視銅桿進(jìn)廠前運(yùn)輸過程的控制。在江南和沿海地區(qū)(江浙閩粵)，夏天又長又多雨。銅桿基本上是通過重型卡車運(yùn)輸?shù)焦镜摹?jù)筆者了解，很多電纜企業(yè)沒有制定相應(yīng)的銅桿供應(yīng)商運(yùn)輸規(guī)范、夏季雨天包裝規(guī)范等制度，這使得銅桿供應(yīng)商發(fā)貨時(shí)銅桿表面完好無氧化發(fā)黑。

　　銅桿進(jìn)廠檢驗(yàn)基本依據(jù)GB/T 3048.2或電纜企業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，程序嚴(yán)格。銅桿儲(chǔ)存一般電纜企業(yè)放置在倉庫中，一般企業(yè)有更嚴(yán)格的儲(chǔ)存管理方法，在銅桿儲(chǔ)存中，特別是夏季雨天，必須用塑料布或塑料薄膜覆蓋銅桿，用最簡單的物理阻隔方法防止銅桿與潮濕空氣接觸，這往往被電纜企業(yè)忽視。在車間領(lǐng)取銅桿時(shí)，必須逐一檢查銅桿卷是否有黑色現(xiàn)象，并從生產(chǎn)源控制。

　　控制銅桿拉絲工藝

　　現(xiàn)階段，以電力電纜最常用的8mm銅桿為例?，F(xiàn)在拉絲時(shí)，一般采用連續(xù)退火的銅拉，需要通過放線、拉絲、退火、冷卻、干燥、接線等過程。首選相應(yīng)規(guī)格的模具，千萬不要太小。如果太小，金屬銅的晶格會(huì)被迫變異，加劇金屬溫度的急劇上升。

　　啟動(dòng)前檢查乳化液濃度，確保濃度合格。在放線過程中，應(yīng)保持放線張力穩(wěn)定均勻，不得過度振動(dòng)（振動(dòng)不可避免）。在拉絲過程中，操作人員應(yīng)密切關(guān)注退火溫度的變化。拉絲后，導(dǎo)體硬化，延伸率降低，導(dǎo)體直流電阻率升高。拉絲成圈時(shí)，銅導(dǎo)體表面不應(yīng)有殘留乳化液，這里需要操作人員肉眼識(shí)別。拉絲下盤后，用透明塑料薄膜密封，存放在干燥環(huán)境中，待流通。然而，大多數(shù)電纜企業(yè)由于銅線包膜的麻煩，忽略了包膜過程。剛拉絲成圈的導(dǎo)體表面溫度高于室溫，雨季有潛在氧化風(fēng)險(xiǎn)。

　　銅絲絞合(束絞)和化學(xué)交聯(lián)擠出工藝

　　以銅絲絞合為例，在導(dǎo)體絞合過程中，單絲以規(guī)則絞合或不規(guī)則絞合的形式絞合。各種壓模后，金屬銅晶格改變結(jié)構(gòu)。在強(qiáng)外力作用下，銅導(dǎo)體的溫度比模具前大大提高，特別是壓縮導(dǎo)體、扇形導(dǎo)體等。，而且框絞機(jī)目前沒有在線退火或冷卻裝置，所以銅導(dǎo)體的外層容易氧化。絞合前，選擇合適的絞合模具、壓縮輪和排線器，調(diào)整接線和放線張力。設(shè)備調(diào)整后，操作人員肉眼觀察上盤銅絲和放線架中心銅絲的表面光潔度，確保無明顯黑點(diǎn)，然后啟動(dòng)機(jī)器。

　　一般電纜企業(yè)會(huì)在絞合過程中(框絞機(jī)、籠絞機(jī))施加抗氧化劑。抗氧化劑的配方約為苯并三氮唑酒精溶液的0.3%。操作方法是將抗氧化劑融入工業(yè)酒精中，用輸液軟管滴入銅絲中，滴入標(biāo)準(zhǔn)以剛好浸入銅絲為準(zhǔn)，避免局部潛在氧化或過度浪費(fèi)過少，所有防氧化工作準(zhǔn)備好后再啟動(dòng)。

　　接線處應(yīng)保證接線盤干燥。接線盤裝滿后，用透明塑料薄膜密封，與銅絲拉相同。很多電纜企業(yè)也省略了這一步。如果這一步導(dǎo)致銅導(dǎo)體氧化，對低壓電纜的影響仍然很低，對超高壓電纜的影響是不可想象的。銅導(dǎo)體拉絲、絞合、儲(chǔ)存后，金屬銅晶格形態(tài)基本穩(wěn)定。化學(xué)交聯(lián)是指XLPE在交聯(lián)劑、抗氧化劑、耦合劑等條件下均勻擠壓在銅導(dǎo)體上。在啟動(dòng)裝滿銅導(dǎo)體的接線盤之前，調(diào)整接線張力，確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

　　綜上所述，我國幾乎所有的電纜廠都面臨著銅導(dǎo)體氧化的問題。從金屬銅的化學(xué)特性來看，有必要保持金屬銅的還原性。在日常生產(chǎn)中，采取以下措施可以降低銅導(dǎo)體氧化的概率:

　　1)選擇優(yōu)質(zhì)金屬銅桿，規(guī)范供應(yīng)商的運(yùn)輸、交貨流程和制度。銅桿到達(dá)公司后，采取透明塑料薄膜密封措施，銅導(dǎo)體拉緊后采取透明塑料薄膜密封措施；

　　2)采用適當(dāng)?shù)你~絲拉制工藝，定期檢查拉絲機(jī)的退火部件，優(yōu)先考慮含有抗氧化劑的拉絲油，定期檢查乳化液濃度，保質(zhì)期到期前必須提前更換；

　　3)銅絲絞合、擠壓絕緣工藝采用鈍化處理工藝；

　　4)樹立質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，讓上述流程的操作人員了解銅絲氧化的不良后果