導電線芯是作為電力電纜的重要組成部分,其效果是用來傳送電流。我國擬定了同等選用IEC228《絕緣電纜的導體》的電纜導體國家規范——GB/T 3956- 1997(電纜的導體》。作為運用廣泛、用量很大的額外電壓1kV塑料絕緣電力電纜,硅烷交聯聚乙烯絕緣電力電纜占了其間適當比重。其導體結構及功能選用的是契合GB/T 3956-1997第2種導體的要求的絞合導體。
絞合的導電線芯在出產過程中,其最外層絞向都是選用左向。在我國的一些威望文章和教材,如《電氣絕緣結構設計原理》中,都指出絞線最外層絞向應選用左向。因成纜方向規則選用右向(SZ成纜在外),而作為其間每一芯的電纜的導體的最外層絞向選用左向,這樣,可使電纜結構更合理、安穩。
筆者在出產中從前碰到了這樣狀況,即在出產銅芯1kV、4× 240 mm 硅烷聚乙烯絕緣電力電纜的過程中,為節省原材料,減小電纜外徑,導體選用9O。緊壓扇形導體結構,在成纜時,有時會產生其間的一根絕緣線芯在進入成纜機的并線模模口前絕緣內的導電線芯把絕緣撐破,導電線芯的最外層絞線像撐傘相同撐開的狀況,然后致使整根電纜定長作廢,只能作分盤處理。并且這種狀況時有產生,闡明不是偶爾要素形成,有其必定性,在工藝上或許存在問題。這就需求剖析、找出問題產生的原因,進行工藝改進,以防止這種狀況的再次產生。
原因的剖析
經剖析導電線芯撐開狀況產生的真實原因并非是因為絞線節距不適宜或各層緊壓欠好,以及導體韌煉程度不行而形成。調理絞線節距及各層緊壓程度,添加單線韌煉程度,僅能削減這種狀況產生的概率,而應找出產生問題的主要原因,從根本上消除這種狀況的產生。
扇形線芯和圓形線芯的成纜狀況不同,圓形線芯在成纜時為消除導線的內應力各絕緣線芯需求退扭,而扇形線芯在成纜時需求預扭。以四芯扇形電纜為例,四根絕緣線芯成纜后應為圓形,則每一根絕緣線芯橫截面應為1/4圓,由兩條互為直角的邊和一條圓弧邊構成。成纜后圓弧邊在外,四個線芯的圓弧邊組成一個圓,四個線芯的直角邊別離和其他線芯的直角邊嚴密貼合。為到達這一要求,則要求各絕緣線芯在進入并線模模口時應按一固定的視點進人,使各絕緣線芯直角邊頂點在圓心方位。直角邊預扭視點要適宜,才干使各直角邊地點面正好相合,成纜后電纜才干成為圓形。不然絕緣線芯滾動或視點不對,或許使線芯的直角邊和圓弧的交點移至中心方位;或圓弧邊轉向至中心方位,這樣成纜出來的電纜就不會圓整,俗稱為“線芯翻身”。為了固定各線芯進線視點及方位,有必要對各絕緣線芯施加一個扭力,強行控制線芯進線方位,該扭力經過對線芯預扭來到達,其巨細經過調理放線盤滾動圈數來調理,即經過調理預扭節距來調理。該扭力巨細主要與導電線芯截面有關,截面越大,所需扭力越大;一同還與銅絲韌煉程度及導體緊壓狀況有關。
成纜方向規則為右向,則預扭方向也只能為右向,不然無法到達平衡。預扭所產生的力效果于絕緣導體上,而導電線芯最外層絞向為左向,這樣就給導體最外層絞線施加了一個使導體最外層絞線松開的力。導體的外面是絕緣層,導體最外層保持不松開主要是因為絕緣層的緊壓效果。當導體截面較大時,所需預扭的力也大,效果在絕緣層上的力也大。而lkV硅烷交聯電纜的絕緣厚度較薄,當擠包在導體外的絕緣不足以接受時,就在絕緣的最單薄當地擠破絕緣,使導體最外層線芯松懈。而當導體截面較小時,該力也較小,正常狀況下不會擠破絕緣。故這種狀況根本只產生在大截面導體的電纜上。
處理問題的辦法
找出問題產生的原因,接下來便是尋覓處理辦法。首要,按慣例思路,進步銅單線的韌煉程度,使之更柔軟;在緊壓過程中調整各層節距和壓輪高度。這些辦法僅僅減小了成纜時絞線的反絞向應力,然后削減了上述的這類問題的產生,但并沒有根本上得以處理。若選用另一種辦法,即調整絞線最外層絞向為右向,其他各層絞向也作相應的調整。因為成纜方向(右向)與其相同,因此成纜時絞線產生反向扭應力能夠得到根本上改進,然后防止上述問題的產生。
在GB/T 3956— 19976電纜的導體》中,對導體的絞向并沒有作出規則。因此導體最外層選用右向沒有和國標及IEC規范相沖突,是契合國標和IEC要求的。
而對電纜功能來說,改動的是導電線芯各層的絞向,對導體、導體外的絕緣及其外面的結構均沒有影響,因此對電纜功能來說是沒有影響的。或許形成影響的是電纜的外觀,而對扇形線芯來說,其成纜后各線芯結合嚴密,成纜時各線芯不退扭,因此咱們以為也沒有影響。當然,這些還需求經過產品試制進行驗證。此外,在工藝上是否可行也不存在問題,僅僅在絞線時調整一下絞籠旋轉方向即可。
試制及驗證
剛開始,咱們先挑選一根制品長度為280 m、四芯1 kV硅烷交聯電纜上進行試制,標準為4×240導體最外層選用右向,依照相鄰層反向準則調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比較沒有改變,對電纜功能也沒有影響。然后再添加電纜試制長度、數量,以及進行批量試制出產。在三芯、四芯240 mm。扇形導體電纜上共連續試出產了三十余公里電纜,成果很好,沒有一同導電線芯撐開而撐破絕緣的狀況產生,對電纜功能和外觀上也沒有影響,然后從根本上處理了該問題的產生。
結 論
(1)在二芯、三芯、四芯選用扇形導體結構的大截面導體(185 mm。及以上截面)的1 kV硅烷交聯聚乙烯絕緣的電纜中,應考慮選用導體最外層 向為右向的工藝;小于185 mm 的扇形導體截面氈能夠考慮選用這種結構。
(2)對1 kV 聚氯乙烯絕緣電纜中選用扇形導體結構的多芯電纜,當導體截面較大時,也應考慮選用導體最外層絞向為右向。盡管其絕緣厚度比硅烷交聯絕緣厚度要厚,在實踐出產中或許很少產生上述狀況,但在導體截面較大時也有或許產生,而選用該工藝能夠防止它的產生。