[电缆]聚乙烯绝缘二氧化碳的物理发泡分析

　　摘要：本文主要讨论以下事实：在生产物理发泡射频同轴电缆的过程中，CO2发泡和N2发泡可提高发泡射频同轴电缆绝缘的发泡度，降低因此降低了成本并提高了衰减性能的好处，二氧化碳注入系统的原理以及在生产过程中为防止形成“干冰”而阻塞气体管线的措施，以及该方法还讨论了压力和二氧化碳注入速率的计算。定控制过程中的CO2流量和压力提供了理论基础，然后通过实例进行分析。着中国移动通信行业的飞速发展，特别是中国4G网络的全面建设以及即将到来的5G建设计划，射频同轴电缆已成为一条重要的传输线，为新的机遇打开了大门。频电缆技术的发展，对同轴电缆的电性能要求更高。物理膨胀聚乙烯CO2绝缘的同轴射频电缆具有以下优点：高发泡度，低衰减，可靠性好等。广泛用于射频同轴电缆绝缘的生产过程中，特别是大型同轴电缆绝缘的生产过程中。文件描述了CO2绝缘泡沫，注气系统以及在生产过程中控制压力和流量的方法的优势。前，RF同轴电缆的制造商主要使用N2和CO2进行物理发泡。常，较小的RF同轴电缆使用N2泡沫，而较大的RF同轴电缆使用CO2泡沫，特别是用于建造基站的RF同轴电缆基本上采用了发泡二氧化碳。使用N2进行物理发泡相比，CO2发泡具有以下优点。CO2具有良好的惯性，CO2分子不是极性的，分子间作用力弱，熔点和沸点低，结合能高，原子之间的相互作用是分子强且热稳定性高。
　　CO 2在熔融聚合物中的溶解度比N 2高10倍。以实现更高程度的发泡。
　　低绝缘体的介电常数以减小电缆的衰减常数。1显示了用于CO2的气体注入系统。
　　二氧化碳发泡剂从气缸通过减压阀调节到加压装置中的合适压力（通常大于36 bar），并将二氧化碳加压到预定的工作压力。送至与挤出机机筒相连的注气针。过注气针中的喷嘴，根据确定的CO2流量将其定量注入到挤出机机筒中的PE绝缘材料中，然后通过旋转搅拌扩散到熔融的绝缘材料中。
　　时拧紧螺丝并使其发泡。机头内部的模具中形成。旦溶解在CO2中的绝缘材料离开模具的孔口，气体的压力就会迅速释放并绝热增加，并且溶解在绝缘材料中的CO2气体分子会因过饱和而形成气泡。入水箱的绝缘子的温度降低，粘度增加，气泡的过度增加得到抑制，并且避免了气泡的过度增长而形成“细孔”。于发泡聚乙烯绝缘材料的二氧化碳处于液态，因此在气化过程中液态二氧化碳会吸收大量热量，从而降低环境温度，如图2所示，二氧化碳被冷凝成“干冰” “在注气管上要变窄。使堵塞，也会导致注入CO2气体不稳定或无法注入气体，因此在气体注入系统中将加热器安装在储气罐中以确保稳定性注入气体。时，注气针采用可调方式，密封圈采用耐高温且不变形密封的材料，如图2所示。入压力和CO2气流的稳定性对RF同轴电缆的结构尺寸，起泡程度和起泡均匀性有重要影响，这会影响特性阻抗，电容，衰减常数和RF同轴电缆的电压。
　　气性能参数，例如驻波比。缘材料在机筒中加热并熔化，然后随着螺杆的旋转进行压缩，剪切和搅动，以产生机筒压力Pc（即，绝缘材料的背压Pc）和压力注入的Pg CO2大于绝缘材料的背压。
　　将PC注入枪管。是，由于挤出机电动机速度的稳定性，绝缘材料的质量，加热温度的稳定性等，因此，身体表面的压力Pc随时间连续变化。公司的物理泡沫生产线已压缩。机器为例，根据对公司生产的长期观察，变化范围通常在1至3巴之间。据研究，当流速小于声速和注入压力时，气体的流速随绝缘体背压的变化呈指数变化。于绝缘泡沫形成机理，已知注入的气体的量略有变化，并且在离开电池后，包含气体的绝缘材料在电池的释放压力的增长过程中也经历了显着的变化。意味着泡沫形成的程度发生了很大的变化。导致电缆长度不均，影响信号传输。注气针嘴的面积恒定时，注气压力Pg增大，喷嘴处的气流达到声速（340 m / s），流量气体不再受背压Pc影响，而仅受此时的注入影响。气流的速度是声速时，压力Pg与此状态有关，称为“临界压力”。中，背压Pc是背压（bar），PO是临界压力（bar），k是二氧化碳的绝缘指数，k = 1.66。
　　中D是气针喷嘴的直径（mm），电缆D2是绝缘子的内径的直径，即内部导体的外径（mm），D1是外径绝缘（mm）; L是转速（m / min）；发泡度（％），Pg是气体的喷射压力（巴）。体喷射系统的工艺参数根据公式（2）和（3）进行调整。
　　如，生产规格电缆“ 7/8”，注射机的返回压力Pc为110 bar，注射压力为252 bar（> 2.05“），直径外部绝缘层为22.42 mm，发泡度为79.4％，生产图4所示为微孔绝缘泡沫结构。图4可以明显看出，孔结构为相对均匀和细密，在绳索上没有孔的现象。品在500 m上进行测试。减常数的结果在图5中示出。波比的结构在图6中示出。图5和6所示，驻波比的最大值在图5中示出。5到3000 MHz的频率范围是1.0710（行业标准YD / T 1092-2013要求5到1880 MHz范围内使用的频带≤1.15，并且该频带在1880至2700 MHz范围内使用≤1.20），表明聚乙烯泡沫绝缘均匀且稳定，结构均匀，阻抗均匀并且传输性能良好。个频率点上的“ 7/8”电力电缆所需的衰减远低于行业标准YD / T 1092-2013的要求（请参见表1）。乙烯绝缘材料使用二氧化碳作为发泡剂，可以改善射频同轴电缆的发泡性，改善其高频衰减，电缆驻波比，抗压强度，抗弯强度等所使用的绝缘材料的数量降低了成本。文档简要描述和分析了生产过程中的CO2气体注入系统，流量和压力控制，但解释了如何使用CO2泡沫来实现优异的泡沫绝缘性和均匀且细小的孔，从而确保一致性射频同轴电缆。行也必须探索成功的产品。

　　
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