浅谈电线电缆绞线工艺

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:刘学宝1 盛中红2 唐敏3
[导读] 摘要:本文对电线电缆绞线工艺进行了阐述,文中先对电线电缆绞线进行综合性的分析,其次对电线电缆绞线工艺进行了探讨,主要为绞线方式、绞线相关参数和绞线绞合工艺,最后阐述了电线电缆绞线中常见的问题及应对策略。
        (1中辰电缆股份有限公司 214200;2中辰电缆股份有限公司 214200;3中辰电缆股份有限公司 214200)
        摘要:本文对电线电缆绞线工艺进行了阐述,文中先对电线电缆绞线进行综合性的分析,其次对电线电缆绞线工艺进行了探讨,主要为绞线方式、绞线相关参数和绞线绞合工艺,最后阐述了电线电缆绞线中常见的问题及应对策略。
        关键词:电线;电缆;绞线;工艺;问题;对策
        现代生活与电能应用息息相关,电线电缆作为电能传输中的主要材料,几乎遍布整个人类社会[1]。电线电缆在应用中,是整体社会电能传输的血管和神经,不仅支持这国民生活,更是国民经济的重要基础。电线电缆绞线是将多跟单线绞合在一起的电线,能够为电能传输损耗最小化提供支持,本文对其工艺展开探讨。
        一、电线电缆绞线概述
        在导线通电之后,因为存在着电阻,会导致电能空耗外导线也会发热,温度的提升会导致导体以及导体外包保护层材料性能及使用年限减小[2]。因此,在进行大容量电能输送的过程中,需要使导体的截面增大,但是单根大截面导线并不便于进行弯曲,同时不够柔软,这便导致导线从生产到运输,再从安装到应用,都有极大不便。而使用绞线的方式就能避免单线导线应用中的不便条件。绞线就是指若干个单线顺着一定方向、一定规则绞合成为一个整体线芯。绞合导线直接在电线中应用时,被称作裸绞线,在架空输电线路、电气设备连接线中应用较多;在绝缘电线电缆导体中应用时,叫做绞合线芯。
        二、电线电缆绞线工艺
        1、绞线方式
        绞线方式是指绞合过程中选择绞合方式,一般有两种,分别为:退扭绞合,指在进行绞合时,每进行一个节距的绞合,就需要使单线自身扭转360°,也就是在进行绞合的过程中,导线要绕着中心轴线转一周的同时,也需要导线自身转一周;不退扭绞合,指在进行绞合的过程中,单线自身并不进行扭转。
        2、绞线相关参数及计算
        绞线工艺中主要含有绞合规律、绞合方向、绞合节距以及绞合系数等参数,细致可以划分为以下部分:
        绞合节距就是指沿着绞线轴线旋转一周距离,节距和直径之比被称为节径比。进行绞线节距的测量一般选择的是纸带法,纸带法指的是选择长度较节距更大的纸带在绞线之上绷紧,使用记号笔沿着绞线轴线画一个记号,以此得到一组印痕,印痕数目标志测量层中的单线根数要相对更多,对于其中之一印痕中点进行标记,并从中点邻近的印痕开始标记、编号,编号数与测量层单线根数相同的情况下,标记最后进行编号印痕的中点,测量两盒印痕中点的距离,由此便得到绞线节距。需要注意的是,绞线节距是按层测量的。从实践中明确,绞合节距测量相对较为繁琐,节径比的引入能够为绞合节距测量提供便利,节径比计算为以下公式:
 
        在公式中的m是实际节径比,h为绞线外径,D为绞线节距值。与实际节径比相对应的,还有一个理论节径比。实际节径比与理论节径比的关系为,d为理论绞线节距值:
 
        节径比对于绞线而言是极为重要的参数,其值的大小与绞线过程、绞线质量均有着直接的影响。节径比若是比较小,那么绞线就相对较为柔软,绞合的更为紧密,但生产效率也因此降低。因为绞入系数有所增加,消耗材料更多,单位绞线重量相对更大,绞线在使用中的导线效果也受到影响;节径比倍数过于大的情况下,在制造的过程中与使用时常见松股的现象,以此导致绞合严密性难以得到有效的保障,不过也是的节距过小的缺点也进行了避免。为此,在进行节径比的确认过程中,要根据绞线生产效率、绞线柔软性、导电率结构稳定性等来进行确认,绞线洁净比倍数在各个产品标准中均有相应的规定,内层节距较之外层解决相对更大。
        除此之外绞入系数也是较为重要的部分,是指绞线在某一绞合节距中,绞线节距长度和单线节距长度的比值。绞合方向分为左方向与右方向,将绞线轴线在胸前垂直,若是单线会从右方向上方斜向左方向下方,那么就可以认为其为右方向,相反就能确认为左方向。
        3、绞合工艺
        绞线与竖线质量出了受到原材料自身质量影响之外,也受到绞线绞合工艺的影响。若是两个绞制品材料是一样的,质量就只取决于两者工艺上的差异,比如绞合工艺参数选择、绞合设备选择等。对于绞合线芯而言,工艺差异造成的影响较为明显,绝缘电线电缆产品结构的各个组成都是通过层层绕、绞、包、挤来制成的,外层材料会将里层的材料覆盖,若是在成品时绞合线芯存在问题,那么修补是难以实施的,只能重新生产。所以,绞合工艺需要重点进行探讨,生产中要多加重视。
        3.1绞合规律
        为了使得使用具体条件达成,绞线、束线绞向与节距长度都会有相应的规定。节距长度是实际节距比与绞线外径的乘积。设备可以进行节距长度的变化并非是无级的,绞合设备选择的是齿轮箱或者齿轮进行绞合节距的调整,因此绞线规定节距比往往具有范围,以此使得生产中具有一定可操作性。实际生产中的节距比往往较大,能够保证生产效率。而绞合方向对于输电有严重影响,因此要重视其绞合的过程规范。从规律上来看,绞合线芯多数是选择相同直径股线与材料结合制成,为了使得绞线能够成为圆形,在中心层股线根数被固定时,根据等差数列方程,每层股线根数与邻近内层相差为6.28根,也就是说每增加一层的情况下,就要增加6.28根股线,一般会直接选择6根股线。
        3.2紧压绞线
        同心绞线于一定孔型压辊进行紧压,便能够制成紧压绞线。紧压一般能够分成两种,分别为分层紧压与一次性紧压,一次性紧压就是绞线各个绞层完全绞好之后,紧压一次便可。以此紧压在压缩量上相对较小,在表面光滑且填充系数要求较低的绞线制品中应用,比如压缩架空绞线等。在绞线经过紧压之后,材料会变得较为硬,电阻会因此增加,为了使电阻减小,部分紧压作业中,电缆绞线线芯与绞线都选择一次性紧压的方式。分层紧压则是绞一层便紧压一次,相对来说该方法压缩量大,紧压得到的绞线在填充系数上也更大,不过工艺较为复杂,需要使用多付压辊。绞线单线在经过紧压之后会产生一些弹性和塑性变形,主要是塑性变形。塑性变形会导致单线圆形截面变成不规则多边形,并且会在绞线断面缝隙中进行填充,同时会导致单线长度增加一定量。紧压压力提升绞线填充系数也会相应的增加,单线的长度增加量也会提升。所以采取紧压工艺,要科学合理,避免过犹不及的情况发生。
        三、绞线存在的问题和处理措施
        在绞线工艺中出现问题主要有单线断裂、单线起拱、蛇形弯和松散等,较为严重的是单线断裂与单线起拱的情况。单线断裂的造成原因一般是:线盘中单线过于松散,或者是单线于线位中被拉得过于紧;穿线管因为摩擦产生了沟槽的情况,以此使线嵌入;单线打结等。为此便要在使用前进行单线检查,排除排线不平整、压线等情况,拉丝环节中要对收线盘排线整齐与否进行重视;及时对存在有严重磨损的穿线管进行更换;盘顶尖转动灵活性进行检查,对其轴承润滑进行保障。
        单线起拱以及蛇形弯、松散等情况的原因,主要有:压膜中孔径设计的过于大;节径比的选择不能达成合理性要求;部分单线存在张力过大的情况;绞笼的分线板中各个单线位置存在分布不匀称或者错列的情况。对此,在生产之前需要保证节径比的合理;按照经验,合理进行单线位置调整;压孔格要保证合适,压膜孔径要较之线外径更小;对于放线盘张力进行合理的调节,以此使各个单线的张力能够一致;对于退扭装置要进行调整,角度保证一致,从而使加工中的内应力减小。
        结束语
        在现代经济发展中,电能是极为重要的部分,只有保证电能应用效果,才能使社会社会经济稳定,电线电缆作为电能传输的重要媒介,在生产中要重视其质量与成品效果。本文对电线电缆工艺进行的分析,能够为此提供借鉴。
        参考文献
        [1]黄豪士,陆国钦,施海峰,等.应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性及应用[J].电线电缆,2019(01):8-13.
        [2]刘斌,杨光耀,张新奇,等.碳纤维复合芯导线在新建500kV工程中的应用[J].电线电缆,2018,000(003):1-5.
 
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