MILLIKEN CONDUCTOR (INSIDE) Vol.01 (english version)

MILLIKEN CONDUCTOR FOR HV CABLE

Milliken Conductor is one of the names or types of construction on High Voltage Cable ( HV ) and also on the Extra High Voltage Cable ( EHV ) . Voltage Range varies from 63-161 kV , 220-230 , 330-500 kV . Milliken Conductor is used for large conductor cross-section , generally ranging from 1000, 1200, 1600, 2000 , 2500 , 3000 mm2 . For size underneath as 400 , 500 , 630 and 800 mm2 , simply use ordinary construction Circular Compacted Strand .

The most important issue is why need to use Milliken construction is the ability to reduce the Skin Effect that commonly occur in large conductor size . Electric current that flows will be more concentrated on the area / boundaries / outer circumference of the conductor . This will affect less well because the A.C. resistance of the conductor will be an increase.

To reduce the influence of “Skin Effect”, the conductor can be devided into several segments. The number of segments ranging from 4, 5 and even up to 7 segment. Among the segment is separated with Semi Conductive or Insulation Tape.

Milliken Conductor 1600 mm2

The shape of this sector was made in Rigid type stranding machine first, and then joined together (laying up) using Drum Twister machine.

In the center of the conductor, we can add compacted strand core or solid copper, especially those consisting of 5 segments.

Not all Cable Manufacturer capable of making. The level of difficulty is very high, the supporting material is not cheap, as well as some of the machinery and test equipment investment are fairly expensive.

Okay guys, let’s go back to the discussion …. we will explore deeper as follows:

1. Milliken Conductor Stranding Process
Each segment made in Rigid Stranding Machine . With a capacity of 54 wires (6 + 12 + 18 + 24) or 91 wires (6 + 12 + 18 + 24 + 30), to 126 wires (6 + 12 + 18 + 24 + 30 + 36), with 3-4 Cages or 5 cages at a time, (another term 6B + 12B + 18B…; B = show Bobbin / reel). Cage rotation in RPM is not very fast, about 300 rpm, becouse the weight carried by the cages were very heavy, about 2 tons in 6B and 12 tons in the 36B.

The cages rotation system, use transmission shaft and some machines use individual motors at each cage. Both function very well. Some Machine Manufacturer has proven its reliability, let say Stolberger (Germany), CORTINOVIS (Italy), POURTIER (France). Machine Life time can reach 10, 15, even 20 years. The China machines, Hefei Smarter, its life time of about 5-10 years. Economical life time at least should reach 5 years of operation. Pan Pioneer, Taiwan machine brand is also quite famous.

Rigid Strand 5 Corb, Pourtier-France

The process is similar to sector stranding . for example, NYFGBY 4 x 240 mm2 Sm cable (Sm = Sector Conductor), only special for the Milliken strand, the sector is not made straight (straight sector) but the sector directly twisted with use additional tools called Prespiralled Compactor Unit. Located after stranding point. Here is one example of the use of Straight Sector compact rollers :

Straight Sector_With Compact Rollers

A. PRESPIRALLED COMPACTOR
This is where the rolls located. Can consist of 3-4 pieces of the partition, where each contains 2 pairs of upper and lower roll. From the name “Pre-Spriralled” / PreTwist, then the task is twisted strand to form a spiral sector or torsion / lay separately in the sector length. Lay this length will be useful later in the process when penyatuannya Laying Up. When you will buy the machine Rigid Strand, would have offered this feature. If it does not intend to make Miliken conductor, simply select the features Straight Sector alone, the price of the engine can be cheaper. Compactor Prespiralled very vital role. Life and key to the success of making Miliken Conductor starts here.
Type of transmission could use a motor (motorized system) and some are using Gear (Gearbox system). Current machines made in Europe many choose Motorized systems and machinery made in China prefer gearbox system (cheaper). For the lay length of flexibility or range of set-up and machine settings, Motorized system you can choose. But the heart – the heart, if there is an interruption in its electric synchronization, would be fatal to the outcome twist. While the system will not be impaired gearbox synchronization, but less flexible when set up and limited according to the table of existing gear.
For compacting the perfect result, the unit is equipped with Compression Scale and Angle Scale + adjuster.

Prespiralled Compactor

After straight Sector formed by the pair this reel, then this unit will rotate according to the settings desired lay length. This stage is commonly called PRETWIST / PRESPIRALLED. Here is one example of the pretwist:

PRE-TWISTED SECTOR

B. SECTOR ROLLER
Serves as a form of sectors forming the upper and lower roller pairs. Angle and radius in desgin sector so that later on when 4 or 5 sectors / segments combined should sit perfectly, resulting in a certain degree of unanimity. If the design is not the right corner, there will be a gap / step and conductor did not look round. It will also affect the thickness innersemicond the extrusion process in CCV-Line.

C. Compaction (Level Compression)
Design roller will also take into account the level of Compaction / compression. High population density (Filling Factor) makes the sector is resistant to deformation, not easily broken or “blooming” / Birdcaging. If the sector is easily broken or loose, then this would be a “nightmare” during the process of merger / laying up in Drum Twister.

MILLIKEN COMPACTION

D. WIRE CONSTRUCTION (Total Composition Wire)
The diameter and number of wires must be designed to be able to produce good Compaction while maintaining a degree of flexibility conductor. Must be adjusted also with an engine capacity of existing stranding. General construction used can be numbered 1 + 6 + 12 + 18 + 24, 1 + 6 + 12 + 18 + 24 + 30 jobs. or modification of that amount, depending on the desired compression levels, target weight conductor, and so on.

E. WIRE elongation (Elongation Wire / elongation)
The higher the elongation of wire, it is increasingly easy to set up, as well as the flexibility a good conductor. Drawing uniformity of elongation when the process also need to be considered.

F. WIRE TENSION / WIRE BRAKE (Tension Wire / brake)
Wire tension or tension wire / brake (Bobbin Brake) when the stranding process is very useful to prevent sagging and broken conductor. Need to be checked and the calibration of the brake system before the process to ensure uniformity of its tension.

G. LAY LENGTH & DIRECTION
Long strands of wire (lay length) and direction of the torsion (lay direction) need to be considered to get a good sector shape, density and prevent birdcaging / bloom. Some disign encountered using the torsion UNILAY direction (unidirectional) or CROSSLAY (opposite direction). Both have advantages and disadvantages of each – each.

H. PRETWIST LAY & DIRECTION
The length and direction torsion Pretwist sector is very important to note. This will be a significant impact to the success of the process Laying up and PRETWIST in CCV line.

Pretwisted Sector on Take up (Very nice..)

Measurement of resistance of the conductor (conductor resistance) is measured in a certain way, given the sector contained between the insulator layer in the form of waterblocking tape described above.

After stranding process is completed, then proceed to process Laying up for the combined use of Drum Twister. This machine is not a regular engine. Its length can reach 60 m more, more parts of the engine. Load capability can reach 20 tons. Electrical his system even more complex …

We will discuss in the next MILIKEN laying in Vol.2 UP PROCESS

See you …. and share this article if it is helping you …. thanks

2 Comments

MILLIKEN CONDUCTOR TAPING and ROTATING (behind the scene) part 02-B

By ilmukabel KONDUKTOR

KONDUKTOR MILLIKEN – LAYING UP – TAPING

Di pembahasan sebelumnya yaitu Milliken Conductor Vol.01 sudah diterangkan tentang proses pembuatan segment dengan prespriralled di mesin stranding rigid, serta penyatuan segment melalui proses Laying up di Vol.02-A (4 s.d 5 segment) mulai dari Payoff sampai dengan masuk area Lay Point / Cabling Point, termasuk pembahasan mengenai Phase Detector / Correction Angle sebagai penentu keberhasilan proses laying up (sayang sekali jika anda melewatkannya)

Tahap selanjutnya tidak terlalu sulit. Konduktor yang telah digabung akan dibungkus/diikat menggunakan Binding Tape, masuk ke Rotating Caterpillar lalu digulung di Take Up.

Gambar berikut menunjukkan gabungan Konduktor Milliken yang sudah cukup sempurna setelah konduktor keluar dari “Die”. Pengecekan diameter konduktor, ovality (kebulatan), scratch (goresan), dll perlu anda lakukan di tahap ini.

Anda dapat melihat garis warna hitam disela – sela segment bukan ? itu adalah Separator Tape yang berfungsi sebagai pemisah antar segment. Tape bisa menggunakan jenis Water Swellable Tape (untuk menahan air masuk) atau cukup dengan jenis Paper, tergantung design yang diminta.

Gambar di bawah ini menjelaskan kembali lebih detail bagaimana Longitudinal Tape tersebut masuk bersama Segment melalui “Die”. Disebut longitudinal tape karena arah masuknya ke arah Axis – X disertai pilinan yang cukup panjang.

TAPING HEAD

Taping Head berfungsi untuk membungkus (Conductor Wrapping) konduktor milliken yang sudah digabungkan menggunakan “Tape”, istilah lain adalah “Binding”, atau ada juga yang menggunakan istilah Eccentric Taping. Ilustrasi mesin digambarkan sebagai berikut (from : Pioneer machine)

Tape yang ditempatkan pada “Pad” (bagian piringan bulat) akan berputar dan melilit konduktor yang masuk melalui lubang tengah.

Dengan adanya tape, konduktor tidak mudah untuk bergeser saat diputar oleh Rotating Caterpillar. Kebulatan (Roundness) konduktor dapat lebih terjaga, selain itu tape akan melindungi gesekan dari “Belt Rotating Caterpillar”.

Untuk memperkuat daya ikat nya, dikenal istilah Overlap. Misalnya tape ukuran 50 mm dengan overlap 30 % sampai 50%, artinya tape yang diputar mengelilingi konduktor akan menimpa/menutup tape sebelumnya selebar 15 mm (30% x 50 mm). Sehingga tidak ada celah atau kerenggangan diantara tape tersebut. Tape yang digunakan adalah jenis Semi Conductive.

Beberapa hal yang harus diperhatikan adalah setting sudut tape dengan menyetel beberapa roller di dalam taping head tersebut. Sudut yang tidak tepat akan mengakibatkan tape menjadi keriput, terlipat dan tidak rata. Hal ini harus dihindari. Anda perlu memastikan bahwa hasil taping merata. Setting tension (ketegangan tape) juga perlu diperhatikan supaya tidak mudah kendor dan membantu merapatkan konduktor.

Ini adalah contoh wrapping setelah keluar dari Taping Head. Cukup merata dan overlapnya terlihat sempurna :

Setelah ditaping, konduktor akan masuk menuju Rotating Caterpillar.

ROTATING CATERPILLAR

Bagian mesin yang satu ini mempunyai tugas super berat, yaitu menarik keseluruhan segment yang sudah disatukan. Panjangnya bisa mencapai 5 sampai 6 meter untuk memperkuat gaya gesek pada konduktor. Dilengkapi belt karet untuk mencengkram dengan tekanan tertentu berdasarkan diameter konduktor yang ditarik. Rotating Caterpillar akan mencengkram dan menarik konduktor sambil berputar sesuai dengan panjang lay length sector prespiralled. Kekuatan tariknya bisa mencapai 2 ton lebih. Setting tekanan belt perlu diperhatikan untuk mencegah konduktor rusak atau oval. Thanks to Pourtier (perfect & powerful design)

Seluruh sistem electric mulai dari Pay off, Phase Detector, Taping Head, Rotating Caterpillar dan tentunya Take up sebagai penggulung konduktor, haruslah sinkron (synchronized system). Ditopang dengan program PLC menggunakan Process Control Siemens S7 (SIMATIC S7, automation), membuat proses Milliken laying up menjadi lebih sempurna dan terjaga kualitasnya. Program pendahulunya adalah SIMATIC S5. Keunggulan dari SIMATIC S7 adalah software nya sudah under Windows, serta lebih komunikatif karena bisa berkomunikasi dengan HMI. Didalamnya terdapat Profibus yang berguna untuk komunikasi antar Drive atau antara Drive dengan PLC.

Untuk mengecek dan merubah program di mesin, anda cukup duduk di meja dengan laptop dan saluran Wifi (serta secangkir kopi pahit & rokok Djarum Super…) maka seluruh tampilan program sudah dapat dibaca, dimodifikasi dan diperbaharui. Tidak seperti teknologi terdahulu, anda harus membawa laptop dan kabel ke panel kontrol. Lebih luar biasa lagi….anda dapat mengontrol mesin dari mana saja bahkan dari luar negeri selama ada sambungan internet (tentunya dilengkapi password atau akses masuk jaringan ke mesin).

Jika anda adalah Electrical Engineer, pastikan menguasai ini, jika tidak, maka anda akan tertinggal….(ayo belajar….silahkan daftar ke Siemens untuk training)

Setelah konduktor melalui rotating caterpillar, kemudian digulung oleh Take up dengan dengan tension secukupnya (untuk mengimbangi saja). Traversing dapat diatur sedemikian sehingga gulungan pada drum rapat, tanpa celah. Kemampuan beban pada take up bisa mencapai 30 ton lebih tergantung type dan size konduktor/kabel yang dibuat.

Berikut adalah salah satu contoh hasil laying up milliken conduktor dipotong dengan mesin gergaji.

(Before)

Dan ini adalah hasilnya setelah dilanjutkan ke proses extrusion menggunakan mesin extruder CCV – Line. Dengan adanya tekanan tinggi dari gas nitrogen saat proses insulation, konduktor terlihat lebih padat. Total Size konduktor adalah 1600 mm2. Great Job….!!!

Milliken Conductor 1600 mm2 (Very nice)

(After)

Proses selanjutnya yang tidak kalah menantang adalah proses ekstrusi di mesin extruder dengan sistem Catenary Continuous Vulcanizing atau disingkat mesin CCV line (from : NOKIA MAILLEFER). Bagian – bagian mesin lebih banyak lagi, sistem kontrolnya lebih rumit, panjang machine line bisa mencapai 200 meter dan memerlukan setidaknya 3 lantai gedung untuk memasang mesin ini….

So…pastikan anda tidak melewatkan pembahasannya, hanya di….ILMUKABEL

Don’t forget to share this article okay….thanks bro…

No comments

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP (Behind the scene) Vol.02-A

By ilmukabel MILIKEN

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP

Proses Stranding Milliken Conductor pada mesin Rigid Strand sudah diterangkan pada bahasan sebelumnya di Vol.01, kini kita lihat lebih dalam lagi proses penyatuan beberapa segment sector yang sudah dibentuk itu dengan proses LAYING UP menggunakan mesin MILLIKEN DRUM TWISTER.

Tapi sebelum dilanjutkan ada beberapa hal yang menjadi latar belakang kami meluncurkan posting ini, salah satunya adalah saat survey melalui search di Google dengan kata kunci konduktor Milliken, kami kaget karena sedikit sekali yang muncul, kebanyakan yang ada adalah pembahasan mengenai tetes minyak Millikan (Robert Andrew Millikan, percobaan oil drop untuk mengukur muatan listrik). Namun sebaliknya, saat kami search dengan kata kunci bahasa inggris Milliken Conductor….’BOOOMM’…..banyak sekali yang membahasnya (walupun tidak begitu detail seperti di blog ILMUKABEL…he he he….). Why ?? Kok bisa ya ??? padahal jenis konduktor ini cukup istimewa mulai dari prosesnya, mesin, alat, sampai dengan instalasinya dan juga mengingat konstruksi ini dipakai untuk KABEL TEGANGAN TINGGI yang manfaatnya luar biasa untuk distribusi listrik yang selama ini kita nikmati….. so hey Indonesia, hey ITB (Institut Teknologi Bandung), hey PLN (Perusahaan Listrik Ngara), hey electrical guys, wake up man….!!!

Ayo kita mulai membahasnya….

Sebenarnya mesin jenis Drum Twister sudah umum dipakai untuk proses penyatuan di kabel Low Voltage. Istilahnya adalah proses Cabling. Misalnya saja kabel NYFGbY 4 x 240 mm2 – Sm (Sm – konduktor sektor). Kabel tembaga ini (N) terdiri dari 4 core sector strand dilapisi dengan PVC (Y). Straight Sector Strand dibuat di mesin stranding rigid (pengenalan tentang arti/designation kabel akan dibahas khusus)

Perbedaan dengan konduktor milliken adalah setelah proses stranding, konduktor sektor ini dilapisi dulu dulu dengan material PVC melalui mesin extruder dengan warna yellow, black, green-yellow, brown, grey etc.(sesuai standard). Setelah itu barulah 4 core disatukan atau di Cabling dengan mesin Drum Twister. Sedangkan untuk konduktor Milliken, setelah stranding pre-twist (lihat kembali Vol.01) sektor strand / segment tidak disolasi PVC atau XLPE, tapi langsung digabungkan. Istilahnya LAYING UP. Berikut ini adalah contoh penampang sector core.

3 atau 4 sector core tersebut di Cabling melalui sebuah die, titik penyatuan ini disebut “Cabling Point” minimal ada 2 atau 3 cabling point. Die pertama befungsi sebagai starter dan die berikutnya berfungsi sebagai pembentukan diameter / finishing.

Untuk membentuk suatu ikatan antar sektor agar dapat menyatu dan tidak pecah, perlu ada pilinan atau Cabling Lay length (antara 1000 – 1500 mm). Dilakukan dengan cara memuntir sektor di posisi Pay off (belakang) sampai mendapat hasil twist yang diinginkan, setelah itu barulah ditarik oleh Catterpillar secara bersamaan masuk ke Cabling Point. Twisting pada pay off dilakukan secara manual/motorized.

Karena sektor tersebut sudah diisolasi dengan PVC atau XLPE, saat dikenai beban puntir (twisting load) sektor ini tidak akan pecah/mekar/birdcaging (kecuali bila berlebihan / overtwist).

Naah sedangkan untuk laying up konduktor Milliken hal ini (twist di pay – off) tidak diperbolehkan (haram…he he..he..), karena konduktor akan pecah. Disinilah letak keistimewaan proses laying up Milliken, untuk itu diperlukan jenis mesin Drum Twister yang sedikit berbeda untuk mengokomodir hal tersebut.

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP

Laying up adalah proses penggabungan dari beberapa segment/sector tanpa twisting. Beberapa Machine manufacturer ternama adalah POURTIER ( France,Gauder Group), CORTINOVIS, OmLesmo (Italy), SKET (Germany), CM Caballe (Spain), Mali (Austria), dan juga seolah tak mau ketinggalan yaitu SMARTER dari China. Untuk pabrik kabel yang uangnya pas – pas an, boleh membeli mesin Smarter. Untuk yang banyak duit, silahkan membeli mesin Eropa. Untuk memilih kekuatan mesin dan safety factor mesin & life time yang lebih lama…pastikan membeli mesin Germany, dan untuk diantaranya bisa memilih mesin Italy dan France. Namun demikian, seiring ketat nya persaingan harga di era th 2000 ini, terutama menghadapi mesin China, Taiwan, Korea, mesin Eropa sudah mulai menurunkan biaya pembuatan mesin dan berdampak pada life time mesin itu sendiri, tidak seperti era th 1900 an, mesin mesin dirancang dengan kekuatan yang maksimal dengan pemilihan material yang super.

Oke…kembali ke track…..Bagian mesin yang utama adalah Pay Off (input konduktor/drum, ada dibelakang mesin), Roller Guiding, Phase Detector/Correction Block, Cabling Point, Taping Head (ada ditengah mesin, untuk mengikat kabel dengan tape), Rotating Catterpillar (penarik) dan Take Up (Penggulung drum, ada didepan).

Beberapa aksesoris mesin lain adalah Longitudinal Tape Appllicator untuk pemisah/separator antar segment sector, Cabling die + Holder, dll.

Proses Laying up hampir sama dengan Cabling. Namun, karena tiap segment tadi sudah dilakukan PRETWIST oleh Prespiralled Compactor, maka tugas mesin ini hanya mengikuti lay length segment hasil pretwist (LAY UP) sehingga tiap segment dapat menyatu dengan sempurna. Jika tidak dilakukan Pretwist terlebih dahulu, segment akan pecah.

Meski demikian proses laying up ini bukanlah proses yang mudah. Butuh ketelitian, kesabaran ,kecermatan dan kesempurnaan saat set – up di awal prosesnya. Dibawah ini adalah saat segment disatukan di “die” pertama (wirefirst;pourtier). Separator tape yang memisahkan antar segment ikut masuk ke dalam die (klik gambar, untuk zoom)

dan gambar kedua adalah saat memasuki die berikutnya.

Keunikan dan kecanggihan serta kunci dari keberhasilan proses laying up ini terletak pada salah satu alat yang dinamakan “Phase Tracking Detector”. Sensor ini akan membaca pergerakan dari segment. Salah satu tugas uniknya adalah bagaimana memposisikan segment agar sudut masuknya terhadap “Die” selalu sama (lihat gbr sebelumya).

Jika Miliken Conductor terdiri dari 4 segment, maka sudut referensinya adalah 90˚, dan jika terdiri dari 5 segment, referensinya adalah 72˚ (360/5) ( bentuk Puntiran / LAY LENGTH segment ini bukanlah dibuat oleh putaran Pay off, melainkan hasil PRETWIST stranding seperti yang dijelaskan sebelumnya)

Milliken 5 segments

Apabila salah satu segment bergerak ke arah kiri saat menuju Die sebesar 75˚ – 78˚ melebihi sudut referensi yang di setting (72˚), maka sensor akan ikut bergerak ke arah kiri. Pada saat bersamaan, sensor tersebut memerintahkan (memberi sinyal) pada Pay-off untuk segera bergerak/berputar kearah ke kanan untuk menetralisirnya (lihat drum bagian kanan).

from : slytower

Tegangan puntir (Twisting Stress) yang diberikan oleh Pay off tersebut akan diteruskan kembali menuju sensor sehingga segment mulai kembali ke sudut yang diinginkan. Hal ini akan berlangsung terus sampai selesai. Jika terjadi over twist mesin akan segera berhenti otomatis, untuk mencegah kegagalan proses.

PHASE DETECTOR SENSOR / CORRECTION BLOCK

Correction block sangat vital dan menjadi penentu keberhasilan proses laying up. Jika salah saat set up alat ini, semuanya akan berantakan. Mesin SMARTER China menggunakan semi electric-mechanical dengan memasang smooth gears

Chinasmarter

dan Mesin POURTIER menggunakan sistem fully automatic correction

Jika Pay off selalu berputar tidak menentu dan sangat cepat, mungkin ada yang tidak beres saat proses Prespiralled di mesin stranding atau ada kesalahan saat set up referensi pada sensor. Jika ini terjadi, maka akan menjadi tugas yang berat untuk Drum twister dan akan terasa mendebarkan selama proses berlangsung….”.hhhhuuiiuu”. Operator dan Engineer harus segera bertindak untuk mengetahui penyebabnya.

Setelah keseluruhan segment tergabung sempurna, konduktor akan memasuki area Taping Head untuk diikat dengan tape.

Nantikan kelanjutan proses ini di edisi Laying Up Vol.02 – B ..… jangan ketinggalan…bye..

Share this article….Thanks

No comments

MILLIKEN CONDUCTOR (BEHIND THE SCENE) for High Voltage Cable (vol.01)

By ilmukabel KONDUKTOR

Milliken Conductor

adalah salah satu nama konstruksi atau type konduktor pada kabel tegangan tinggi/High Voltage Cable (HV) dan juga pada Kabel Tegangan Ekstra Tinggi/Extra High Voltage (EHV). Range Voltage bervariasi mulai dari 63 – 161 kV, 220 – 230, 330 – 500 kV. Konduktor Milliken digunakan untuk size / penampang konduktor besar, umumnya mulai dari 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000 mm2. Untuk size dibawahnya seperti 400, 500, 630 dan 800 mm2, cukup menggunakan konstruksi Circular Compacted Strand biasa.

Issue terpenting mengapa perlu menggunakan konstruksi Milliken adalah mengenai kemampuannya mengurangi Skin Effect yang umumnya terjadi pada konduktor berpenampang besar. Arus listrik yang mengalir akan lebih banyak terkonsentrasi pada daerah/batas/keliling luar dari konduktor tersebut. Hal ini akan berdampak kurang baik karena akan terjadi peningkatan pada A.C. Resistance nya.

Untuk mengurangi pengaruh “Skin Effect” maka konduktor dapat dipecah menjadi beberapa bagian atau segment. Jumlah segment mulai dari 4, 5 bahkan hingga 7 segment. Diantara segment dilapisi dengan Semi Conductive atau Insulation Tape (anda dapat melihat dengan jelas di penjelasan Laying Up Process, selanjutnya)

Miliken Conductor 1600 mm2

Tiap tiap single konduktor yang mirip dengan bentuk sektoral ini dibuat terlebih dahulu di mesin stranding type Rigid lalu disatukan/laying up menggunakan mesin Drum Twister. (lihat video disini)

Penambahan inti berupa compacted strand core (konduktor pilin compact/dipadatkan) atau solid copper (tembaga) untuk mengisi kekosongan pada bagian tengah, khususnya yang terdiri dari 5 segment.

Tidak semua Cable Manufacturer mampu membuatnya. Tingkat kesulitan sangat tinggi, material pendukung tidaklah murah, serta investasi beberapa mesin dan peralatan testnya yang terbilang sangat mahal. Tak heran jika harga kabel ini fantastis (ratusan hingga miliar rupiah per drum untuk panjang packing 250 m)….wow bukan? Apalagi untuk kabel Eksta High Voltage atau Ultra High Voltage (UHV) ….harganya selangit….

Okay guys, mari kembali ke pembahasan….kita akan telisik step by step mulai dari pembuatan konduktor sektor nya (segment) sebagai berikut :

Proses Stranding Konduktor Miliken

Pembuatan konduktor sektor/segmental nya dibuat di mesin Stranding Rigid. Berkapasitas 54 kawat (6+12+18+24) atau 91 kawat (6+12+18+24+30), sampai 126 kawat (6+12+18+24+30+36), dengan 3 – 4 corb/cage atau 5 corb sekaligus, (istilah lain 6B + 12B + 18B dst. ; B = menunjukkan Bobbin/reel penampung kawat).

Putaran corb dalam RPM tidak terlalu cepat, sekitar 300 rpm mengingat beban yang diputar sangat berat, sekitar 2 ton di corb 6B dan 12 ton di corb 36B. Akan terjadi gaya centrifugal (Centrifugal Force) yang tinggi saat diputar. Untuk itu, mesin dilengkapi sensor untuk mendeteksi gaya ini. Konstruksi corb yang lemah akan berbahaya, tak jarang terjadi keretakan dititik terlemah corb setelah pemakaian beberapa tahun.

Sistem putaran corb ada yang menggunakan transmisi shaft/poros dan ada yang menggunakan individual motor pada tiap corb. Keduanya berfungsi sangat baik. Machine Manufacturer yang sudah teruji kehandalannya antara lain STOLBERGER (Germany), CORTINOVIS (Italy), POURTIER (France). Life time mesin bisa mencapai 10, 15, bahkan 20 tahun. Mesin China yang cukup terkenal dan lebih murah adalah dari Hefei Smarter, life time nya sekitar 5 – 10 tahun. Economical life time setidaknya harus mencapai 5 tahun operasi. Untuk mesin Taiwan merk yang cukup terkenal adalah Pan Pioneer.

Rigid Strand 5 Corb, Pourtier-France

Rigid Strand Corb or Cage

Proses stranding segment Miliken mirip dengan proses stranding konduktor sektor biasa misalnya kabel NYFGbY 4 X 240 mm2 Sm (Sm = Sector Conductor), hanya saja khusus untuk proses Milliken Conductor ini konduktor sektor tidak dibuat lurus (straight sector) tapi sector tersebut langsung dipuntir/twisted dengan menggunakan alat tambahan yaitu Prespiralled Compactor Unit. Terletak setelah Stranding Point. Berikut ini adalah salah satu contoh penggunaan roll saat proses Straight Sector.

Straight Sector_With Roller

PRESPIRALLED COMPACTOR atau PRETWIST

Alat ini adalah tempat dimana roll profile sectoral berada. Dapat terdiri dari 3 – 4 buah partisi tempat roll (roll housing), dimana setiap partisi roll housing memuat 2 pasang roll bagian atas dan bawah. Dari namanya “Pre-Spriralled”/PreTwist, maka tugasnya adalah memuntir sector strand sehingga terbentuk spiral atau pilinan/lay length tersendiri pada sector tersebut. Lay length ini akan berguna saat penyatuannya nanti di proses Laying Up. Saat anda akan membeli mesin Rigid Strand, pasti akan ditawarkan fitur ini. Jika tidak berniat untuk membuat Milliken conductor, cukup pilih fitur Straight Sector saja, harga mesin bisa lebih murah. Peran Prespiralled Compactor sangat fital. Nyawa dan kunci dari keberhasilan pembuatan Milliken Conductor dimulai dari sini.

Jenis transmisinya bisa menggunakan motor (Motorized system) dan ada pula yang menggunakan Gear (Gearbox system). Mesin terkini buatan Eropa banyak memilih Motorized system dan mesin buatan China lebih memilih sistem gearbox (harganya lebih murah). Untuk fleksibilitas atau range lay length set-up dan setting mesin, Motorized system bisa anda pilih. Tapi hati – hati, jika ada gangguan pada sinkronisasi electric nya, akan berakibat fatal pada hasil twist. Sedangkan sistem gearbox tidak akan mengalami gangguan sinkronisasi, namun kurang fleksibel saat set up dan terbatas sesuai tabel gear yang ada.

Untuk hasil compacting yang sempurna, unit ini dilengkapi dengan Compression Scale dan Angle Scale + Adjuster.

Prespiralled Compactor – Stolberger, Germany

Setelah straight sector terbentuk melalui pasangan roll ini, selanjutnya unit ini akan berputar sesuai setting lay length yang diinginkan. Tahap ini biasa disebut PRETWIST / PRESPIRALLED. Berikut ini adalah salah satu contoh hasil pretwist : (panjang Lay length adalah siklus dari titik puncak ke titik puncak sector)

PRE-TWISTED SECTOR

TAPING APPLICATOR

Alat tambahan di mesin rigid strand untuk memasang waterblocking tape pada tiap layer sector. Waterblocking tape ini berfungsi untuk menahan air masuk ke konduktor sedini mungkin supaya tidak menyebar keseluruh konduktor. Tape akan bergerak mengikuti sector twist.

SECTOR ROLLER

Berfungsi sebagai pembentuk sektor berupa pasangan roller atas dan bawah. Sudut sektor dan radius di desgin sedemikian sehingga nantinya saat 4 atau 5 sector/segment digabung harus duduk sempurna, menghasilkan tingkat kebulatan tertentu. Jika design sudut ini tidak tepat, maka akan terjadi gap/step dan konduktor tidak terlihat bulat. Hal ini pun akan berpengaruh pada ketebalan innersemicond pada proses extrusion di CCV-Line.

COMPACTION (Tingkat Kompressi)

Design roller juga akan memperhitungkan tingkat Compaction/kompressi. Tingkat kepadatan yang tinggi (Filling Factor) membuat sektor tahan terhadap deformasi, tidak mudah pecah atau “mekar”/Birdcaging. Jika sektor mudah pecah atau kendor, maka ini akan menjadi “mimpi buruk” saat proses penggabungan/laying up di Drum Twister.

Sector Compaction with Prespiralled Compactor

WIRE CONSTRUCTION (Jumlah Susunan Kawat)

Diameter dan jumlah kawat harus dirancang agar mampu menghasilkan Compaction yang baik dengan tetap mempertahankan tingkat fleksibilitas konduktor. Tentunya disesuaikan juga dengan kapasitas mesin stranding yang ada. Konstruksi umum yang dipakai bisa saja berjumlah 1+6+12+18+24, 1+6+12+18+24+30 dsb. atau modifikasi di antara jumlah tersebut, tergantung tingkat kompressi yang diinginkan, target berat konduktor, dan sebagainya.

WIRE ELONGATION (Pemuluran Kawat/elongasi)

Semakin tinggi Elongasi kawat, maka semakin mudah untuk dibentuk, serta menghasilkan fleksibilitas konduktor yang baik. Keseragaman elongasi saat proses Drawing pun perlu diperhatikan.

WIRE TENSION/WIRE BRAKE (Tension Kawat/rem)

Wire tension atau tegangan kawat/rem (Bobbin Brake) saat proses stranding sangat berguna untuk mencegah konduktor kendor dan pecah. Perlu dilakukan pengecekan dan kalibrasi pada sistem rem sebelum proses untuk memastikan keseragaman tension nya.

LAY LENGTH & DIRECTION

Panjang pilinan kawat (lay length) dan arah pilinan (lay direction) perlu diperhatikan untuk mendapatkan bentuk sektor yang baik, kepadatan dan mencegah birdcaging/mekar. Beberapa design ditemui menggunakan arah pilinan UNILAY (searah) ataupun CROSSLAY (berlawanan arah). Keduanya mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Arah kiri (Left/S) dan arah Kanan (Right/Z).

PRETWIST LAY & DIRECTION

Panjang pilinan Pretwist sector dan arahnya sangat penting diperhatikan. Hal ini akan berdampak cukup besar untuk keberhasilan proses Laying up dan PRETWIST di CCV line. Umumnya adalah ke arah kanan (Right / Z)

Berikut ini adalah hasil akhir proses stranding sector prespiralled untuk Milliken Conductor pada Take up (tempat drum penggulung).

Hasil yang sempurna, tidak pecah / Birdcaging, rapi, compact, rapat dan….waah mantap deh….

Pretwisted Sector on Take up (Very nice..)

Pengukuran tahanan konduktor (conductor resistance) diukur dengan cara tertentu, mengingat diantara layer sector terdapat isolator berupa waterblocking tape yang telah dijelaskan diatas. Bagaimana caranya ?

Setelah proses stranding ini selesai, maka dilanjutkan ke proses Laying up untuk digabungkan menggunakan Drum Twister. Mesin ini bukan mesin biasa. Panjangnya bisa mencapai 60 m lebih, bagian mesin pun lebih banyak. Kemampuan bebannya bisa mencapai 20 ton lebih. Electrical sistem nya pun lebih kompleks…

Kita akan bahas pada MILLIKEN LAYING UP PROCESS selanjutnya di Vol.2

See you….and share this article if it is helping you….thanks

Tag Archives: MILLIKEN CONDUCTOR

MILLIKEN CONDUCTOR (INSIDE) Vol.01 (english version)

MILLIKEN CONDUCTOR FOR HV CABLE

MILLIKEN CONDUCTOR TAPING and ROTATING (behind the scene) part 02-B

KONDUKTOR MILLIKEN – LAYING UP – TAPING

TAPING HEAD

ROTATING CATERPILLAR

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP (Behind the scene) Vol.02-A

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP

MILLIKEN CONDUCTOR LAYING UP

PHASE DETECTOR SENSOR / CORRECTION BLOCK

MILLIKEN CONDUCTOR (BEHIND THE SCENE) for High Voltage Cable (vol.01)

Milliken Conductor

+62896 02666 762

GALLERY

TOP POST & PAGES

RECENT POSTS

Thanks to Visitors

ACCC DESIGN

STORE

ILMUKABEL YOUTUBE

ARTICLES

Let’s Chat, it is free