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    電纜絞制講義

    [當前欄目:技術支持]????? [發布日期:2014-05-20]
    一、絞線的目的:
      1.采用單根導線不易彎曲,柔軟性差,給生產、運輸、安裝、敷設和使用都帶來了困難。
      2.由于單根導線截面大,渦流損耗大,影響輸電效果。
      3.目的:保證電氣性能上有一定截面;力學性能上有一定的柔軟性。
    二、絞線的優點:
      1.柔軟性好
      2.穩定性好
      3.可靠性好
      4.強度高
    三、絞線的分類及用途:
    1.普通絞線:
      鋁絞線(LJ):優點:導體重量輕,導電性好。用途:應用于受力較小的架空電力線路的配電線。
      硬銅絞線(TJ):優點:電氣性能優越;用途:架空輸電線路。
      鋁合金絞線(LHAJ):優點:抗拉強度高,導電率較鋁絞線低10%。用途:冰川、山區、丘陵等地。
      鋁包鋼絞線:優點:抗拉強度高。用途:大跨越線路。
    2.組合絞線:
      鋼芯鋁絞線(LGJ):優點:抗拉強度高。
      用途:架空輸電線路,配電線路,重冰區及大跨越輸電線路。
      防腐鋼芯鋁絞線:優點:防止鋼芯腐蝕,提高導線使用壽命。
      用途:咸水湖、沿海、工礦區及腐蝕氣氛嚴重地區。
      鋁包鋼芯鋁絞線:優點:防止鋼芯腐蝕,提高導線使用壽命。降低線損。單位重量減輕,增大了導線跨距。
    3.特種絞線:
      擴徑鋼芯鋁絞線:優點:增加導線外徑,節約有色金屬,減少電暈損失。用途:高電壓輸電及高海拔輸電
      擴徑空心導線:優點:具有較大的導線外徑,減少電暈損失,節約有色金屬。用途:高壓變電站。
      消振及間隙型絞線:優點:各絞層分離,能自身減少振動。用途:多風暴地區。
      防冰雪絞線:優點:抗冰雪能力強。用途:重冰區地帶。
      銅電刷線:優點:結構穩定,柔軟性良好,采用束絞和復絞而成。用途:電機中的引接線。
      裸銅軟絞線:特點:采用股線正規絞合、束絞、無復絞或束絞后按正規絞合復絞等形式。用途:連接電機、電器設備部件。
      銅編織線:優點:導線柔軟。用途:移動電器裝備的連接線,也用于汽車,拖拉機蓄電池的連接。
      鍍鋁鋼芯鋁絞線:特點:鍍鋅鋼絲改為鍍鋁鋼絲。增加抗腐蝕性。用途:用于防腐線路。
      耐候絕緣架空線:特點:在LJ和LGJ絞線表面加絕緣層。用途:線路通過林區和城市使用。
      導電線芯:特點:大多用油浸紙絕緣和塑料絕緣的電力電纜。
      1.硬線芯:用于船用電纜、電力電纜等。
      2.軟線芯:用于礦用電纜、橡套電纜等。
      3.特軟電纜:用經常移動的電線電纜線芯及有特殊要求的導電電線電纜。
    四、絞合設備          
      包括籠式絞線機、盤式絞線機、叉式絞線機、框式絞線機、管式絞線機、束線機等。
      設備組成部份:
      1)放線部份
      2)牽引裝置
      3)收線裝置
      4)拖動系統
      5)其他:計米器、電氣、液壓、氣壓控制裝置和分線板、壓模、壓型、預扭、繞包、自動停車等裝置。
    五、絞線工藝
      A、絞合節距
      定義:單線沿絞線軸向方向旋轉一周所前進的距離。
      節距比:節距與直徑的比值。

    電纜絞制講義

     

      由示意圖可得出,絞線節距計算公式如下:

      h=Lsina=pD¢tga
      L2=(pD¢)2 h2
      h—絞線節距長度;                  L—一個節距內的單線展開長度;
      D¢—節圓外徑,D¢=D-d;                          D—絞線外徑;
      d—單線外徑;                      a—螺旋升角;
      d1=d/sina
      絞線節距的測量:劃印法或壓印法
      絞線節距比:
       m=h/D
       m¢=h/D¢=h/(D-d)
      m—實際節距比
      m¢—理論節距比
       說明:節距比是絞線的一個重要參數,它的大小同絞線的質量和絞線過程有很重要的關系。
      a) 節距比小,絞線就比較柔軟,絞合緊密,生產效率低。同時由于絞入率增加,材料消耗增大,絞線單位重量也增大。同時也降低了導線的導電率。
      b) 當節距比倍數過大時,制造和使用時容易松股,使絞合不緊密,但是避免了節距過小造成的缺點。
      B、絞入系數:是指絞線在一個絞合節距內,單線實際長度與絞線節距長度之比。
      K=L/h=1 )2
      K—絞入系數;                             L—絞線中每一節距長度的單線展開校直后的長度;
      h—絞線節距長度;            m¢—理論節距比。
      絞入率是指在一個節距內,單線實際長度和絞線節距長度的差值與絞線節距長度之比。
      l=(L-h)/h´100%
     
    l=絞入率                                               L—單線展開長度
    h—絞線長度
    a)         絞線中單線長度計算
    l=Km×L      
    l—單線長度                                          Km—平均絞入系數
    L—絞線長度
    b)        絞線重量的計算
    G=S×L×Km×ρ
    G—絞線重量(kg)                            S—絞線截面積(mm2)
    L—絞線長度(km)                     Km— 平均絞入系數;
    ρ—所用金屬材料密度(鋁2.703g/cm3、鋼7.80 g/cm3、銅8.89 g/cm3)。
      c)  絞線直流電阻的計算
      R20=r20KmL/S
      R20—溫度為20°C時,絞線的直流電阻
      r20—20°C時單線的電阻系數(W·mm2/m)
      Km—平均絞入系數                                      L—絞線長度(km)
      S—導體的總截面積(mm2)
      C、絞合方向
      同心絞合的相鄰層的絞合方向相反
      多層線都絞合成圓形,當絞線受力時各層產生的轉動力矩相互抵消,防止各層單線向一個方向轉動而松股,同時也能使絞線產生轉動力矩的分力,避免絞線在未拉緊時打卷。對于鋼芯鋁絞線而言,各層鋁線絞合在鋼芯上就像一個螺旋線繞在軛鐵外,當電流通過鋁線時產生磁力線,絞線各層絞向相反,磁力線的方向相反,各層磁力線互相抵消,減少交流阻抗。
      1.方向:方向分為左向(S向)和右向(Z向)。
      2.絞合規律:鋁絞線和鋼芯鋁線最外層絞向為右向,電氣裝備用電線電纜和電力電纜用的銅鋁導電線芯最外層絞向為左向。
      D. 絞線外徑的計算:D=D0 2nd
                       D0—絞線中心層直徑
                       d—圓單線直徑
                       n—絞層數
      E. 束線外徑的計算:D束=DK
                       D—單線直徑及根數與束線相同時的同心層絞線外徑
                       K—調整系數
      F. 絞線的填充系數
      定義:絞線截面與同樣外徑的單線的截面之比。即空間的利用率。
      公式:η= d2×Z×km/D2×100%
      d—絞線中單線直徑
      D—絞線外徑                              Z—單線根數
      km—各層絞線平均絞入系數
    六、一般絞線
    1.絞合方式
      裸絞線和絞合線芯的絞合方式有退扭和不退扭兩種:
      退扭絞合:指在整個絞合過程中單線(或股線)本身不扭轉。
      不退扭絞合:絞合過程中,每絞一個節距,單線(或股線)自身要扭轉360°,即絞合時導線繞中心軸線公轉一周時,導體本身也自轉一周。
    2.絞線的緊壓:扇形緊壓線芯和圓形緊壓線芯。
    七、架空絞線
      1.同一單線構成的絞線:由同一種材料、同一種直徑的單線制成。一般為同心層絞。
      2.有鋼線加強的絞線
      鋼芯鋁絞線的鋁截面比有三種:
      a) 鋁鋼截面比為6.0及5.3
      b) 鋁鋼截面比為8.0
      c) 鋁鋼截面比為4.3及4.4
    3.結構計算
     
     
    項目
    中心層為1根單線時
    中心層單線為Z0=2~5根時
    絞線外徑D
    D=D0 2nd
    D=D0 2nd
    某一層絞線的單線根數Zn
    Zn=6n
    Zn=Z0 6n
    絞線中單線根數Z
    Z=1 3n(n 1)
    Z=(Z0 3n)(n 1)
     
    D0—中心層絞合外徑             n—絞線層數                  d—單線直徑
    4.其它類型的架空線
    a)防腐鋼芯鋁絞線
    b)壓縮型絞線
    c) 擴徑鋼芯鋁絞線:
    d) 特種絞線
    1) 消振絞線及間隙絞線
    2) 擴徑、空心絞線
    3) 防冰雪絞線
    八、異型絞合線芯
    A) 扇形線芯的絞合和緊壓:
    扇形絞合的要求:
    1、中心層中心線上的單線應同樣排列在扇形線的中心上。
        2、滑移要求,即扇形外周的單線應能在中心層上滑移,中心層中側兩邊兩根單線也能滑動,這樣在包絕緣后的扇形線芯,在絞成電纜芯時沒有退扭,外周各單線力求環繞扇形線中心有所滑動。
        3、一般扇形節距比常采用:
      外層節距比10~12;
      鄰外層節距比13~16;
      內層節距比20~25。
      扇形線芯的緊壓:緊壓線芯的絞合與壓型是連續進行,各單線通過并線模,絞合后即進入壓輥成型。
    扇形線芯的優點:導體采用扇形結構,可以減小電纜的外徑。與同規格的圓形電纜相比,扇形芯電纜成纜后的直徑要小20%~25%,可以節省成纜的填充和包帶材料,以及電纜的鎧裝和護層材料,使扇形芯電纜的成本比圓形芯電纜降低15%~20%。
    B) 圓形線芯的絞合和緊壓
        a)  圓形線芯絞合的要求
          采用同心式正規絞合除各層絞向相反外,在中心層單線根數固定情況下,每層單線的根數也是固定的,即永遠多六根。唯一例外情況是當中心層為1根時,其第一層絞線的單線數是6根,比中心層1根單線只多出5根。
       b)  圓形線芯的緊壓
          通過拉拔模拉拔:35mm2及以下的緊壓線芯采用一次緊壓;50 mm2 及以上的緊壓線芯采用分層緊壓。
       c)  緊壓圓形導體的優點:為了提高絞合導體的表面質量,縮小導體直徑,減少絞線中單線之間空隙,導體電場均勻性得到提高,增加了高壓和超高壓電纜的使用可靠性。

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