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【浅析】电线电缆成缆工艺

2023-05-18 23:00:13


电缆是用来传输电能或控制信号的。电力设备用电多数是用多相电源,所以电力电缆是多芯的,常用三相电源的三芯电缆或四芯电缆(其中有一芯作为零线) 。控制电缆主要是用于控制设备的线路,控制电缆需要的根数—般很多,因此控制电缆往往做成多芯的。这样不仅使用方便、经济,而且使用三相电源送电的三相电缆成缆在一起,可以使三相磁场抵消减少损耗。因此,在成缆工序中,是将二芯、三芯,甚至是几十芯绞合在—起,组成多芯电缆。


一、成缆的基本概念

成缆是多芯电缆生产中重要工序之一。所谓成缆就是将若干绝缘线芯或单元组合按一定方向和一定规则进行绞合成为成缆线芯的过程。包括绞合时线芯间空隙的填充和成缆t 的包带过程。根据绝缘线芯的直径,成缆可分为对称成缆和不对称成缆。对称成缆是指绝缘线芯直径相同的成缆,不对称成缆是指绝缘线芯直径不同的成缆。

成缆过程中,成缆的每根绝缘线芯都有直线和旋转两种运动,当绝缘线芯旋转一周时,绝缘线芯沿轴向前进的距离称为咸缆节距。节径比也叫节距比是节距长度与成缆外径之比。对于不同产品节径比不同,—般要求柔软性较高的电缆节径比较小,以使这些电缆具有较好的弯曲性能。成缆节距的选择,对各种电缆绝缘线芯是不同的。成缆节距越大电缆线芯在弯曲时变形越大,电缆的柔软性越差。选择适合的成缆节距,使电缆有好的结构稳定性和弯曲性,减少变形。

在成缆的一个节距内绝缘线芯的实际长度与节距长度之比称为绞入系数。而绞八率是指在—个成缆节距内绝缘线芯的实际长度减去节距长度的差值与威缆节距之比。绞^率是由节径比决定的,节径比越小绞入率越大,绞八率的增加,使成缆的导线电阻增加同时也增加了单位长度电缆导体材料和绝缘材科的消耗。


二、成缆的填充

绝缘线芯成缆时,其线芯与线芯之间均有一些间隙,特别是两芯、三芯、四芯和五芯成缆时,中心和侧面的空隙均较大,如不用填充;f -4, 1' -4加以填充,很难保证成缆后电缆的圆整度。对不同类型的电缆用不同的填充材科,对填充材料的要求为:填充物的组分与绝缘和护套之间不发生有害的相互作用,填充物的耐热性能应与电缆的工作温度相一致。填充物应能剥离而不损伤绝缘线芯。


三、成缆的包带

为了使成缆后的缆芯不再变形,绝缘线芯在成缆机上成缆和填充的同时,还需绕包带层。根据相邻螺旋间的关系绕包方式分为三种:对缝式、间隙式和重叠式。对缝式是相邻包带螺旋的边与边紧密接触,这种方式在电缆生产上是极少采用的:一是工艺上很难实现,二是在电缆弯曲时会引起漏包和折皱。重叠式是包带的—部分与前一螺旋的—部分相重叠。对于纸绝缘电力电缆这种方法会降低电缆的弯曲性能。间隙式是包带后一螺旋与前一螺旋的包带边彼此不相接触,留有间隙。采用这种方式的绕包,当电缆在允许弯曲半径范围内弯曲时,包带就不会发生边缘相碰而擦伤的现象。对于纸绝缘电力电缆这种方法是最常用的。对于塑料绝缘电缆其包带层主要起扎紧作用,常采用1—2层的无纺布带用重叠绕包(搭盖绕包) 方式绕包(具体用一层还是两层,以成缆包紧为原则) ,重叠大小为带宽的10%一15%,绕包角在25*一450范围内。绕包角是包带与成缆缆芯径向所成的夹角,从生产效率来讲,希望绕包角越大越好,但绕包角过大时,包带张力小,以至包带包不紧,缆芯不圆整,影响产品质量。

四、成缆的模具

工程技术

成缆时采用模具有压模和包带模,这些模具由两个半圆模组成,模子的子L 型大致—样:进线区是圆滑的喇叭口,以适应绝缘线芯进^压模时的过渡状态。成缆模具应不使绝缘线芯产生弯曲。承线区是一直线,使线苞.整过这个区域后基本定型。模具的进线段和定型段长度比大约在1:2左右,它们之间是光滑圆弧过渡。模具内壁要光滑,耐磨。


五、退扭绞合和不退扭绞合

绝缘线芯的成缆有两种方法,一种是退扭绞合,另一种是不退扭绞合。退扭绞合是装有放线盘的线盘架借助其上的特殊装置(退扭装置j 在机器旋转时,使放线盘始终保持水平位置,在成缆时绝缘线芯只受挠曲作用,而不发生扭转作用。不退扭绞合是装有放线盘的线盘架固定于绞笼上,当绞笼每旋转一转(3600) ,放线盘跟着转—转,绝缘线芯也扭转3600。l kV 小截面的多芯电力电缆绝缘缦芯一般为圆形,6kV 、10kV 、15kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆—般为三芯圆形,圆形线;笆在成缆时为防止线芯自身的扭转,产生内应力,通常采用退扭成缆。笼式成缆机-_嗡西过退扭环实现退扭。盘式成缆机则通过放线架和绞-g-=装置同步旋转来达到退扭的目的。圆形的绝缘线芯采用退扭绞合成缆后,线芯没有回弹应力,可以保证成缆圆整度和成缆直径的准确性。

1kv 大截面多芯电力电缆绝缘线芯多采用扇形,为了防止扇形线芯在成缆过程中绝缘线芯的变形,使扇形芯的尖角顶点始终对准成缆圆心,以保证成缆的圆整,扇形绝缘线芯必需采用不退扭的绞合。采用不退扭绞合的扇形绝缘线芯必须进行预扭。预扭是将扇形绝缘线芯按成缆相反方向进行扭转,使扇形绝缘线芯先有—个反方向的弹性变形,使扇形芯的尖角顶点始终对准成缆圆心。线芯预扭是提高大截面扇形线芯电缆质量的一种方法,它可以从根本上消除由于成缆时线芯变形引起的损坏。


六、成缆中应注意的—些问题

1) 成缆时绝缘线芯应按黄、绿、红、蓝、黑顺序排列:2) 成缆的方向应为右向,包带的方向与成缆方向相反:

3) 包带的厚度要均匀,绕包后平整、紧实、无褶皱,搭盖均匀、无漏包现象:

4) 成缆后的扇形线芯,不准有翻身现象;

5) 成缆时必须按工艺将填充物填好,

(保证饱满,又不损伤绝

缘) ,填充不应有跳蹦。


七、绪语

总之,成缆直接影响着电缆生产的质量,只有深入地懂得成缆的

工艺才能更好的控制成缆的质量,才能生产出合格的产品。

渗考文献]

f 11成大先.机械设计手册fM l 2004

12j 屈信泉.绞制工艺学【M J .2001.


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