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[摘要]根據(jù)生產(chǎn)中碰到的實際情況,對千伏級交聯(lián)電纜導電線芯的絞向提出一種新的觀點,即絞線最外層絞向采用右向,來解
決原工藝絞向(左向)在特定情況下容易出現(xiàn)的質量問題。
[關鍵詞] 0.6/1kV硅烷交聯(lián)電纜 扇形導電線芯 絞線最外層絞向 探討
l 引 言
導電線芯是作為電力電纜的重要組成部分,其作用是用來傳送電流。我國制定了等同采用IEC228《絕緣電纜的導體》)的電纜導體
國家標準--GB/T 3956-1997《電纜的導體》。作為使用廣泛、用量很大的額定電壓IkV塑料絕緣電力電纜,硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電
力電纜占了其中相當比重。其導體結構及性能采用的是符合GB/T 3956-1997第 2種導體的要求的絞合導體。
絞合的導電線芯在生產(chǎn)過程中,其最外層絞向都是采用左向。在我國的一些權威文章和教材,如《電氣絕緣結構設計原理》中,都
指出絞線最外層絞向應采用左向。因成纜方向規(guī)定采用有向*Z成纜除外),而作為其中每一芯的電纜的導體的最外層絞向采用左向
,這樣,可使電纜結構更合理、穩(wěn)定。
筆者在生產(chǎn)中曾經(jīng)碰到了這樣情況,即在生產(chǎn)銅芯1kV、4×240 mm2硅烷聚乙烯絕緣電力電纜的過程中,為節(jié)約原材料,減小電纜外
徑,導體采用90°緊壓扇形導體結構,在成纜時,有時會發(fā)生其中的一根絕緣線芯在進人成纜機的并線模?谇敖^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一樣撐開的情況,從而致使整根電纜定長報廢,只能作分盤處理。而且這種情況時有發(fā)
生,說明不是偶然因素造成,有其必然性,在工藝上可能存在問題。這就需要分析、找出問題發(fā)生的原因,進行工藝改進,以避免
這種情況的再次發(fā)生。
2 原因的分析
經(jīng)分析導電線芯撐開情況產(chǎn)生的真正原因并非是由于絞線節(jié)距不合適或各層緊壓不好,以及導體韌煉程度不夠而造成。調節(jié)絞線節(jié)
距及各層緊壓程度,增加單線韌煉程度,僅能減少這種情況發(fā)生的概率,而應找出產(chǎn)生問題的主要原因,從根本上消除這種情況的
發(fā)生。
扇形線芯和圓形線芯的成纜情況不同,圓形線芯在成纜時為消除導線的內應力各絕緣線芯需要退扭,而扇形線芯在成纜時需要預扭
。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,四個線芯的直角邊分別和其他線芯的直角邊緊密貼合。為達到這一要求
,則要求各絕緣線芯在進人并線模模口時應按一固定的角度進人,使各絕緣線芯直角邊頂點在圓心位置。直角邊預扭角度要合適,
才能使各直角邊所在面正好相合,成纜后電纜才能成為圓形。否則絕緣線芯轉動或角度不對,可能使線芯的直角邊和圓弧的交點移
至中心位置;或圓弧邊轉向至中心位置,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角度及位置,
必須對各絕緣線芯施加一個扭力,強行控制線芯進線位置,該扭力通過對線芯預扭來達到,其大小通過調節(jié)放線盤轉動圈數(shù)來調節(jié)
,即通過調節(jié)預扭節(jié)距來調節(jié)。該扭力大小主要與導電線芯截面有關,截面越大,所需扭力越大;同時還與銅絲韌煉程度及導體緊
壓情況有關。
成纜方向規(guī)定為右向,則預扭方向也只能為右向,否則無法達到平衡。預扭所產(chǎn)生的力作用于絕緣導體上,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,導體最外層維持不松開主要是由
于絕緣層的緊壓作用。當導體截面較大時,所需預扭的力也大,作用在絕緣層上的力也大。而IkV硅烷交聯(lián)電纜的絕緣厚度較薄,當
擠包在導體外的絕緣不足以承受時,就在絕緣的最薄弱地方擠破絕緣,使導體最外層線芯松散。而當導體截面較小時,該力也較小
,正常情況下不會擠破絕緣。故這種情況基本只發(fā)生在大截面導體的電纜上。
3 解決問題的方法
找出問題發(fā)生的原因,接下來就是尋找解決方法。首先,按常規(guī)思路,提高銅單線的韌煉程度,使之更柔軟;在緊壓過程中調整各
層節(jié)距和壓輪高度。這些措施只是減小了成纜時絞線的反絞向應力,從而減少了上述的這類問題的產(chǎn)生,但并沒有根本上得以解決
。若采用另一種方法,即調整絞線最外層絞向為有向,其他各層絞向也作相應的調整。由于成纜方向(右向)與其相同,因此成纜
時絞線產(chǎn)生反向扭應力可以得到根本上改善,從而避免上述問題的產(chǎn)生。在 GB/T 3956-1997《電纜的導體》中,對導體的絞向并
沒有作出規(guī)定。因而導體最外層采用右向沒有和國標及IEC標準相沖突,是符合國標和IEC要求的。而對電纜性能來說,改變的是導
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,因而對電纜性能來說是沒有影響的?赡茉斐捎绊懙氖请
纜的外觀,而對扇形線芯來說,其成纜后各線芯結合緊密,成纜時各線芯不退扭,因而我們認為也沒有影響。當然,這些還需要通
過產(chǎn)品試制進行驗證。此外,在工藝上是否可行也不存在問題,只是在絞線時調整一下絞籠旋轉方向即可。
4 試制及驗證
剛開始,我們先選擇一根成品長度為 280 m、四芯1kV硅烷交聯(lián)電纜上進行試制,規(guī)格為 4×240mm2,導體最外層采用右向,按照相
鄰層反向原則調整絞線其余各層絞線的絞向,電纜其余制造工藝不變。試制結果表明試制情況很好,成纜后電纜外觀與以前相比沒
有變化,對電纜性能也沒有影響。然后再增加電纜試制長度、數(shù)量,以及進行批量試制生產(chǎn)。在三芯、四芯240 mm2扇形導體電纜上
共陸續(xù)試生產(chǎn)了三十余公里電纜,結果很好,沒有一起導電線芯撐開而撐破絕緣的情況發(fā)生,對電纜性能和外觀上也沒有影響,從
而從根本上解決了該問題的發(fā)生。
5 結 論
[此帖子已被 管理員 在 2006-9-6 7:39:23 編輯過]
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補充一下
5 結 論
(1)在二芯、三芯、四芯采用扇形導體結構的大截面導體(
(2)對1kV聚氯乙烯絕緣電纜中采用扇形導體結構的多芯電纜,當導體截面較大時,也應考慮采 用導體最外層絞向為右向。雖然其絕緣厚度比硅烷交聯(lián)絕緣厚度要厚,在實際生產(chǎn)中可能很少發(fā)生上述情況,但在導體截面較大時也有可能發(fā)生,而采用該工藝可以避免它的發(fā)生。
[此帖子已被 祖國萬歲 在 2006-9-5 14:17:26 編輯過]
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應該會有影響的把
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