導(dǎo)電線芯是作為電力電纜的重要組成部分,其效果是用來(lái)傳送電流。我國(guó)擬定了同等選用IEC228《絕緣電纜的導(dǎo)體》的電纜導(dǎo)體國(guó)家規(guī)范——GB/T 3956- 1997(電纜的導(dǎo)體》。作為運(yùn)用廣泛、用量很大的額外電壓1kV塑料絕緣電力電纜,硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜占了其間適當(dāng)比重。其導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及功能選用的是契合GB/T 3956-1997第2種導(dǎo)體的要求的絞合導(dǎo)體。
絞合的導(dǎo)電線芯在出產(chǎn)過(guò)程中,其最外層絞向都是選用左向。在我國(guó)的一些威望文章和教材,如《電氣絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中,都指出絞線最外層絞向應(yīng)選用左向。因成纜方向規(guī)則選用右向(SZ成纜在外),而作為其間每一芯的電纜的導(dǎo)體的最外層絞向選用左向,這樣,可使電纜結(jié)構(gòu)更合理、安穩(wěn)。
筆者在出產(chǎn)中從前碰到了這樣狀況,即在出產(chǎn)銅芯1kV、4× 240 mm 硅烷聚乙烯絕緣電力電纜的過(guò)程中,為節(jié)省原材料,減小電纜外徑,導(dǎo)體選用9O。緊壓扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu),在成纜時(shí),有時(shí)會(huì)產(chǎn)生其間的一根絕緣線芯在進(jìn)入成纜機(jī)的并線模模口前絕緣內(nèi)的導(dǎo)電線芯把絕緣撐破,導(dǎo)電線芯的最外層絞線像撐傘相同撐開(kāi)的狀況,然后致使整根電纜定長(zhǎng)作廢,只能作分盤處理。并且這種狀況時(shí)有產(chǎn)生,闡明不是偶爾要素形成,有其必定性,在工藝上或許存在問(wèn)題。這就需求剖析、找出問(wèn)題產(chǎn)生的原因,進(jìn)行工藝改進(jìn),以防止這種狀況的再次產(chǎn)生。
原因的剖析
經(jīng)剖析導(dǎo)電線芯撐開(kāi)狀況產(chǎn)生的真實(shí)原因并非是因?yàn)榻g線節(jié)距不適宜或各層緊壓欠好,以及導(dǎo)體韌煉程度不行而形成。調(diào)理絞線節(jié)距及各層緊壓程度,添加單線韌煉程度,僅能削減這種狀況產(chǎn)生的概率,而應(yīng)找出產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因,從根本上消除這種狀況的產(chǎn)生。
扇形線芯和圓形線芯的成纜狀況不同,圓形線芯在成纜時(shí)為消除導(dǎo)線的內(nèi)應(yīng)力各絕緣線芯需求退扭,而扇形線芯在成纜時(shí)需求預(yù)扭。以四芯扇形電纜為例,四根絕緣線芯成纜后應(yīng)為圓形,則每一根絕緣線芯橫截面應(yīng)為1/4圓,由兩條互為直角的邊和一條圓弧邊構(gòu)成。成纜后圓弧邊在外,四個(gè)線芯的圓弧邊組成一個(gè)圓,四個(gè)線芯的直角邊別離和其他線芯的直角邊嚴(yán)密貼合。為到達(dá)這一要求,則要求各絕緣線芯在進(jìn)入并線模模口時(shí)應(yīng)按一固定的視點(diǎn)進(jìn)人,使各絕緣線芯直角邊頂點(diǎn)在圓心方位。直角邊預(yù)扭視點(diǎn)要適宜,才干使各直角邊地點(diǎn)面正好相合,成纜后電纜才干成為圓形。不然絕緣線芯滾動(dòng)或視點(diǎn)不對(duì),或許使線芯的直角邊和圓弧的交點(diǎn)移至中心方位;或圓弧邊轉(zhuǎn)向至中心方位,這樣成纜出來(lái)的電纜就不會(huì)圓整,俗稱為“線芯翻身”。為了固定各線芯進(jìn)線視點(diǎn)及方位,有必要對(duì)各絕緣線芯施加一個(gè)扭力,強(qiáng)行控制線芯進(jìn)線方位,該扭力經(jīng)過(guò)對(duì)線芯預(yù)扭來(lái)到達(dá),其巨細(xì)經(jīng)過(guò)調(diào)理放線盤滾動(dòng)圈數(shù)來(lái)調(diào)理,即經(jīng)過(guò)調(diào)理預(yù)扭節(jié)距來(lái)調(diào)理。該扭力巨細(xì)主要與導(dǎo)電線芯截面有關(guān),截面越大,所需扭力越大;一同還與銅絲韌煉程度及導(dǎo)體緊壓狀況有關(guān)。
成纜方向規(guī)則為右向,則預(yù)扭方向也只能為右向,不然無(wú)法到達(dá)平衡。預(yù)扭所產(chǎn)生的力效果于絕緣導(dǎo)體上,而導(dǎo)電線芯最外層絞向?yàn)樽笙颍@樣就給導(dǎo)體最外層絞線施加了一個(gè)使導(dǎo)體最外層絞線松開(kāi)的力。導(dǎo)體的外面是絕緣層,導(dǎo)體最外層保持不松開(kāi)主要是因?yàn)榻^緣層的緊壓效果。當(dāng)導(dǎo)體截面較大時(shí),所需預(yù)扭的力也大,效果在絕緣層上的力也大。而lkV硅烷交聯(lián)電纜的絕緣厚度較薄,當(dāng)擠包在導(dǎo)體外的絕緣不足以接受時(shí),就在絕緣的最單薄當(dāng)?shù)財(cái)D破絕緣,使導(dǎo)體最外層線芯松懈。而當(dāng)導(dǎo)體截面較小時(shí),該力也較小,正常狀況下不會(huì)擠破絕緣。故這種狀況根本只產(chǎn)生在大截面導(dǎo)體的電纜上。
處理問(wèn)題的辦法
找出問(wèn)題產(chǎn)生的原因,接下來(lái)便是尋覓處理辦法。首要,按慣例思路,進(jìn)步銅單線的韌煉程度,使之更柔軟;在緊壓過(guò)程中調(diào)整各層節(jié)距和壓輪高度。這些辦法僅僅減小了成纜時(shí)絞線的反絞向應(yīng)力,然后削減了上述的這類問(wèn)題的產(chǎn)生,但并沒(méi)有根本上得以處理。若選用另一種辦法,即調(diào)整絞線最外層絞向?yàn)橛蚁颍渌鲗咏g向也作相應(yīng)的調(diào)整。因?yàn)槌衫|方向(右向)與其相同,因此成纜時(shí)絞線產(chǎn)生反向扭應(yīng)力能夠得到根本上改進(jìn),然后防止上述問(wèn)題的產(chǎn)生。
在GB/T 3956— 19976電纜的導(dǎo)體》中,對(duì)導(dǎo)體的絞向并沒(méi)有作出規(guī)則。因此導(dǎo)體最外層選用右向沒(méi)有和國(guó)標(biāo)及IEC規(guī)范相沖突,是契合國(guó)標(biāo)和IEC要求的。
而對(duì)電纜功能來(lái)說(shuō),改動(dòng)的是導(dǎo)電線芯各層的絞向,對(duì)導(dǎo)體、導(dǎo)體外的絕緣及其外面的結(jié)構(gòu)均沒(méi)有影響,因此對(duì)電纜功能來(lái)說(shuō)是沒(méi)有影響的。或許形成影響的是電纜的外觀,而對(duì)扇形線芯來(lái)說(shuō),其成纜后各線芯結(jié)合嚴(yán)密,成纜時(shí)各線芯不退扭,因此咱們以為也沒(méi)有影響。當(dāng)然,這些還需求經(jīng)過(guò)產(chǎn)品試制進(jìn)行驗(yàn)證。此外,在工藝上是否可行也不存在問(wèn)題,僅僅在絞線時(shí)調(diào)整一下絞籠旋轉(zhuǎn)方向即可。
試制及驗(yàn)證
剛開(kāi)始,咱們先挑選一根制品長(zhǎng)度為280 m、四芯1 kV硅烷交聯(lián)電纜上進(jìn)行試制,標(biāo)準(zhǔn)為4×240導(dǎo)體最外層選用右向,依照相鄰層反向準(zhǔn)則調(diào)整絞線其他各層絞線的絞向,電纜其他制作工藝不變。試制成果表明試制狀況很好.成纜后電纜外觀與曾經(jīng)比較沒(méi)有改變,對(duì)電纜功能也沒(méi)有影響。然后再添加電纜試制長(zhǎng)度、數(shù)量,以及進(jìn)行批量試制出產(chǎn)。在三芯、四芯240 mm。扇形導(dǎo)體電纜上共連續(xù)試出產(chǎn)了三十余公里電纜,成果很好,沒(méi)有一同導(dǎo)電線芯撐開(kāi)而撐破絕緣的狀況產(chǎn)生,對(duì)電纜功能和外觀上也沒(méi)有影響,然后從根本上處理了該問(wèn)題的產(chǎn)生。
結(jié) 論
(1)在二芯、三芯、四芯選用扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的大截面導(dǎo)體(185 mm。及以上截面)的1 kV硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜中,應(yīng)考慮選用導(dǎo)體最外層 向?yàn)橛蚁虻墓に嚕恍∮?85 mm 的扇形導(dǎo)體截面氈能夠考慮選用這種結(jié)構(gòu)。
(2)對(duì)1 kV 聚氯乙烯絕緣電纜中選用扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的多芯電纜,當(dāng)導(dǎo)體截面較大時(shí),也應(yīng)考慮選用導(dǎo)體最外層絞向?yàn)橛蚁颉1M管其絕緣厚度比硅烷交聯(lián)絕緣厚度要厚,在實(shí)踐出產(chǎn)中或許很少產(chǎn)生上述狀況,但在導(dǎo)體截面較大時(shí)也有或許產(chǎn)生,而選用該工藝能夠防止它的產(chǎn)生。