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低压电力电缆导体材料及结构的分析

发布日期:2020-07-19 21:26点击量:


  低压电力电缆导体材料及结构的分析_材料科学_工程科技_专业资料。2014 年第 4 期 No. 4 2014 电线电缆 Electric Wire & Cable 2014 年 8 月 Aug.,2014 低压电力电缆导体材料及结构的分析 陈长江, 杨舒森

  2014 年第 4 期 No. 4 2014 电线电缆 Electric Wire & Cable 2014 年 8 月 Aug.,2014 低压电力电缆导体材料及结构的分析 陈长江, 杨舒森 ( 河南久通电缆有限公司,河南 周口 466000) 摘要: 介绍铜、铝作为电缆导体的不同之处,结合不同金属导体实际生产经验,对电缆所用导体的结构进行 分析。 关键词: 电力电缆; 瓦形导体; 扇形导体; 结构; 原因分析 中图分类号: TM247. 1 文献标识码: B 文章编号: 1672-6901( 2014) 04-0042-02 Analysis on Conductor Materials and Structure of Low Voltage Power Cable CHEN Chang-jiang,YANG Shu-sen ( Henan jiu tong cable co.,Ltd.,Zhoukou 466000,China) Abstract: This paper mainly introduces the copper and aluminum as the difference between cable conductor,in combination with the practical production experience of different metal conductor,the structure of cable conductor used for analysis. Key words: power cable; tile shaped conductor; sector shaped conductor; structure 0引言 在低压 电 力 电 缆 导 体 设 计 中,对 于 标 称 截 面 50 mm2 及以上的导体多采用异形紧压结构,即把绞 合后的导体通过半圆形、扇形及瓦形孔型的压轮紧 压。这样,紧压后减少了单线之间的空隙,提高了导 体的紧压系数。绝缘线芯经成缆后,外径较小、结构 紧密,从而减少了填充材料的用量,同时包带、铠装 和护套的用量也相应减少。不过对于不同材质的导 体,其结构也不能一概而论,本文就铜、铝作为电力 电缆导体时的不同结构进行分析。 约成本。并且,在生产过程中,线芯不易“翻身”,成 缆也比较简单。 图1 4 瓦 +1 圆 1 导体结构的对比 我们以规格为 3 × 120 + 2 × 70 的导体为例进行 说明。在很多电缆厂,这种电缆的导体结构分别为 4 瓦 + 1 圆、3 瓦 + 2 圆及 3 扇 + 2 圆,通过 CAD 绘 出了这三种导体的结构图,如图 1、图 2、图 3 所示。 从图中可以看出: 图 1 这种结构比较紧凑,成缆的外 径比较小,并且 通 过 实 际 测 量 成 缆 外 径 为 30. 5 ~ 32. 4 mm; 图 2 导体的成缆外径为 32. 0 ~ 35. 5mm; 图 3 导体的成缆外径为 35. 5 ~ 38. 2 mm。图 1 的成 缆外径比较小,这样就可以减少材料的用量,从而节 图2 3 瓦 +2 圆 收稿日期: 2014-01-02 作者简介: 陈长江( 1987 - ) ,男,工程师. 作者地址: 河南周口市川汇区大庆路与神农路交叉路口 西 100 米[466000]. 图3 3 扇 +2 圆 2014 年第 4 期 No. 4 2014 电线电缆 Electric Wire & Cable 2014 年 8 月 Aug.,2014 2 材料用量的对比 4 导体材质的对比 我们以交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套 电缆为例,对三种结构电缆在实际生产中的材料用 量进行计算,结果见表 1。 表 1 材料用量 结构形式 绝缘 材料用量 / ( kg / km) 隔离套 钢带 外护套 图1 291. 6 160. 2 681. 2 475. 2 图2 276. 4 165. 4 693. 9 481. 1 图3 271. 2 172. 5 712. 5 494. 2 从表 1 可见,绝缘的用量是和导体截面的形状 有关的。通过实际检测,我们发现: 同一标称截面 下,形状越 是 不 规 则,其 绝 缘 用 量 相 应 越 大,但 是 成缆外径变 小 又 大 大 节 省 了 隔 离 套、钢 带 及 外 护 套的用量,通过成本核算,图 1 这种结构的材料用 量是最少的。 3 紧压后导体截面的对比 在导体生产时,为了减小单线之间的空隙,绞线 要经过紧压,可是紧压之后,单丝会出现不同程度的 “硬化”现象,导致单丝电阻率变大。以 120 mm2 铜 导体为例,通过多次取样称重,然后换算成导体的截 面,在导体电阻满足要求的情况下,试验结果: 瓦形 结构的 紧 压 系 数 为 0. 88 ~ 0. 90,截 面 为 115. 1 ~ 115. 4 mm2 ; 圆形结构的紧压系数为 0. 84 ~ 0. 86,截 面为 114. 7 ~ 115. 0mm2 ; 扇 形 结 构 的 紧 压 系 数 为 0. 80 ~ 0. 82,截面为 112. 8 ~ 113. 4mm2 。通过计算 截面的对比可以看出,扇形导体单丝的“硬化”程度 较低,这样选择扇形结构,就能在一定程度上节省导 体材料的用量。 ( 1) 铜导体 铜具有良好的延展性和较强的机械性能,在单 丝紧压时,即 使 变 形 程 度 很 大,也 不 会 出 现 断 裂 现 象,所以我们 可 以 在“牺 牲 ”电 阻 率 的 情 况 下,选 择 瓦形结构,这样其他材料的消耗就会减少,综合来算 的线 这种结构是比较适合的。 如果在 3 + 2 铜导体结构中,中性线 这种结构显然不 合理,35 mm2 及以下时一般采用圆形结构,这时应 采用图 2 结构。 ( 2) 铝导体 铝的比重较轻,导电性能良好,耐腐蚀性好,塑 性强,可是铝的机械性能较差。在绞线时,如果紧压 系数高,导体就会出现毛刺、断丝,甚至整体拉断的 现象; 而如果紧压系数低,对于瓦形结构又容易出现 内外层单丝之间绞合不紧密等不良现象,影响导体 的外观,而对于圆形结构,就达不到紧压的效果,从 而增加后面工序材料的消耗。所以如果是铝导体电 力电缆,选择图 3 的结构是比较合理的。 5 结束语 导体的设计是电缆结构设计的重要环节之一。 通过以上分析对比以及实际生产经验的总结,得出不 同材质的导体,在导体结构的选择上也是不一样的。 合理地选用,既有助于提高电力电缆的质量,又可以 减少电缆材料的消耗,进而提高企业的经济效益。 参考文献: [1 ] GB / T 3956—2008 电缆的导体[S]. [2 ] 王卫东. 电线电缆生产工艺[M]. 河南机电高等专科学校出 版社,2009. 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 ( 上接第 12 页) 客户使用要求。 5 结束语 参考文献: 纵向高压水密封电力电缆的研制重点在于密封 胶的选择和工艺实现,在确定密封胶配方后,我们对 导体和成缆间隙成功实现了填胶,达到了电缆水密 封试验要求。该产品经多次检测,常规性能经厂内 质量部检测,全性能经国家电线电缆质量监督检验 中心检测,性能符合企业标准规定的要求,完全满足 [1 ] GJB 774—1989 舰船用电缆和软线 舰船用低烟电缆和软线 船用电力电缆: 一般结构和试验要求 [S]. [4 ] MIL-DTL-24643C: 2009 舰船用低烟电缆和软线 ] 陈佶民,刘旌平,曾纪刚. 电缆纵向水密封性能检测技术研究 [J]. 电线·


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