絞制不僅包括導體的絞合、 束合, 還包括絕緣線(xiàn)芯的絞合 (成 纜),也包含了纜芯元件的絞合,基于此,文中僅闡述和討論 導體的絞合與束合,即導體絞制。

一、導體絞制概述

導體絞制是指將若干根相同直徑或不同直徑的單線(xiàn), 按一定 的方向和一定的規則絞合在一起,成為一個(gè)整體的絞合線(xiàn)芯。由于采用單根導線(xiàn)時(shí)不易彎曲,柔軟性差,給生產(chǎn)、運輸、 安裝、敷設和使用都帶來(lái)了困難;二是單根導線(xiàn)截面大,渦流 損耗大,影響輸電效果。采用導體絞制形式有效避免了這些問(wèn) 題的產(chǎn)生。

絞合的導線(xiàn)直接作為電線(xiàn)使用時(shí), 稱(chēng)為裸絞線(xiàn), 如鋼芯鋁絞 線(xiàn);如果是用作絕緣電線(xiàn)電纜的導體,則稱(chēng)為絞合線(xiàn)芯。

1、導體絞制的特點(diǎn)

1.1柔軟性好

由于電線(xiàn)電纜在不同場(chǎng)合下使用, 載流量不相同, 導線(xiàn)截面 也有大有小,隨著(zhù)導線(xiàn)截面增大,導線(xiàn)直徑也隨之增大,使導 線(xiàn)彎曲發(fā)生困難,如果采用多根小直徑的單線(xiàn)絞合起來(lái),就可 以提高導線(xiàn)的彎曲能力,便于電線(xiàn)電纜的加工制造和安裝敷 設。

1.2穩定性好

多根單線(xiàn)按一定方向和一定規則絞合起來(lái)的絞合線(xiàn)芯, 由于 在絞線(xiàn)中每一根單線(xiàn)的位置均輪流處在絞線(xiàn)上部的伸長(cháng)區和 絞線(xiàn)下部的壓縮區,當絞線(xiàn)兩端向下彎曲時(shí),每根單線(xiàn)受到的 伸長(cháng)力和壓縮力均相等,單線(xiàn)不會(huì )產(chǎn)生伸長(cháng)和壓縮,絞線(xiàn)也不 會(huì )發(fā)生變形。假如多根單線(xiàn)不是絞合而是平行組合成線(xiàn)束,那 么當線(xiàn)束彎曲時(shí),上面的單線(xiàn)會(huì )嵌入線(xiàn)束中,下面的單線(xiàn)也由 于長(cháng)度改變而向線(xiàn)束中心壓縮,這樣就改變了線(xiàn)束的形狀。

1.3可靠性好

用單線(xiàn)做電線(xiàn)電纜的導體, 易受材料的不均勻性或制造中產(chǎn) 生的缺陷而影響單根導電線(xiàn)芯的可靠性,用多根單線(xiàn)絞合的線(xiàn)芯,這樣的缺陷就得以分散,不會(huì )集中到導線(xiàn)的某一點(diǎn)上,導 線(xiàn)的可靠性要強得多,這種情況在導線(xiàn)的接頭處尤為明顯。

1.4強度高

同樣截面大小的單線(xiàn)與多根絞線(xiàn)相比較, 絞線(xiàn)的強度比同截 面的單線(xiàn)強度要高。

2、導體絞制形式

導體絞制包括了導體的絞合和束合, 其絞制形式主要分為正 規絞合和不正規絞合(束絲)兩種。

正規絞合可分為正規同心式單線(xiàn)絞合和正規同心式股線(xiàn)絞 合 (復絞) 兩種。正規同心式單線(xiàn)絞合又可分為普通絞線(xiàn) (銅、 鋁絞線(xiàn))和組合絞線(xiàn)(鋼芯鋁絞線(xiàn))兩種。

2.1正規同心式單線(xiàn)絞合

2.1.1普通絞線(xiàn)

用同一直徑的單線(xiàn), 按同心圓的方式, 一層一層地有規則地 絞合,每一層的絞向都相反,它們的中心層通常是一根單線(xiàn)或 2~5根相同直徑的單線(xiàn)絞合成的線(xiàn)芯,在它們的上面再絞上一 層或幾層單線(xiàn)。

2.1.2組合絞線(xiàn)

組合絞線(xiàn)的代表產(chǎn)品為架空輸電線(xiàn)路用的鋼芯鋁絞線(xiàn), 它是 由相同直徑、 不同材料或不同直徑、 不同材料的單線(xiàn)絞制而成。2.1.3正規同心式股線(xiàn)絞合(復絞線(xiàn))

復絞線(xiàn)是由多股普通絞線(xiàn)或束線(xiàn)進(jìn)行正規同心式絞合的絞 線(xiàn)。復絞線(xiàn)的絞合方向一般與股線(xiàn)的絞合方向相反。

2.2不正規的單線(xiàn)絞合(束線(xiàn))

束線(xiàn)是由多根單線(xiàn)以同一絞向不按絞合規律一起絞合而成 的絞線(xiàn),各單線(xiàn)之間的位置相互不固定,束線(xiàn)的外形也很難保 持圓形。

由于束線(xiàn)的絞合全部是向一個(gè)方向,與普通絞線(xiàn)一層左向、 一層右向的絞合不同,所以束線(xiàn)比普通絞線(xiàn)更柔軟。

二、束線(xiàn)與絞線(xiàn)

1.1束線(xiàn)的特點(diǎn)

束線(xiàn)屬于不規則絞合,由多根單線(xiàn)按同一絞向一起絞合而 成,束線(xiàn)中各單線(xiàn)位置是不固定的,所以 7根以上單線(xiàn)組成的 束線(xiàn),其外形很難保持圓整;再由于束線(xiàn)中各單線(xiàn)均向一個(gè)方 向扭絞,在彎曲時(shí),各單線(xiàn)之間滑動(dòng)余量很大,抗彎曲力小, 所以束線(xiàn)的彎曲性能好,對于需要柔軟的電線(xiàn)電纜產(chǎn)品,大都 采用束線(xiàn)芯。

1.2束線(xiàn)的重量計算

計算束線(xiàn)重量的公式為:

kmkgKZdW /42ρπ⋅⋅⋅ =

式中:W - 束線(xiàn)重量; kg/km

d- 束線(xiàn)中單線(xiàn)直徑; mm

Z- 束線(xiàn)中單線(xiàn)數量;

ρ- 導體的密度(銅導體為 8.89g/cm3);

K- 束線(xiàn)的絞入系數 (1.006~1.008) 。

2、絞線(xiàn)計算中常用的基本參數

2.1絞線(xiàn)節距 h

絞線(xiàn)中的單線(xiàn)繞絞線(xiàn)中心轉一圈的軸向長(cháng)度稱(chēng)為絞線(xiàn)節距。絞 線(xiàn)中的單線(xiàn)與絞線(xiàn)徑向之間有一個(gè)夾角(銳角) h α,稱(chēng)為絞入 角。絞線(xiàn)節距、絞線(xiàn)橫截面圓周 hD π(為絞線(xiàn)直徑)和絞線(xiàn)一 個(gè)節距單線(xiàn)展開(kāi)長(cháng)構成一個(gè)直角三角形。如圖 1 DL

圖 1 正規絞合單線(xiàn)展開(kāi)圖

2.2節徑比 m

節徑比是絞線(xiàn)節距長(cháng)度與絞線(xiàn)外徑之比,用表示,即:hDm D hm=

節徑比是絞線(xiàn)的重要參數之一。節徑比大、即絞入角大,反映 了絞合程度小;反之則絞合程度大。節徑比小的導線(xiàn),絞合較 緊,結構比較穩定,導體彎曲性好、柔軟,即允許彎曲α半徑小;但生產(chǎn)速度慢。節徑比過(guò)小時(shí),絞線(xiàn)中單線(xiàn)還會(huì )產(chǎn)生 局部拱起,影響絞線(xiàn)的穩定性,因此,同心絞合的成品絞線(xiàn)都 規定節徑比不小于 10。絞制導體時(shí),最外層的節徑比應最小, 向里層逐漸增大。

2.3 絞入系數 λ和絞入率 k

在絞線(xiàn)的一個(gè)節距中,單線(xiàn)展開(kāi)長(cháng)度要比一個(gè)節距長(cháng)度要長(cháng), 絞入系數 Lh λ就是在絞線(xiàn)的一個(gè)節距中,單線(xiàn)展開(kāi)長(cháng)度與絞線(xiàn) 節距的比值, Lh λ是大于 1的數值。而單線(xiàn)展開(kāi)長(cháng)度與節距之差 值與節距之比,以百分率表示時(shí)稱(chēng)為絞入率,用表示,即:k 絞入系數 αλsin1h==L

絞入率 %100)1(%100×−=×−=λhhLk

絞入率越大,即絞制同樣長(cháng)度的單線(xiàn),需要用較長(cháng)的線(xiàn),其主 要用于生產(chǎn)材料和材料用量的計算。k

綜上所述,節徑比,絞入率 k 等都是絞線(xiàn)工藝的重要參數,它 們關(guān)系到絞線(xiàn)的質(zhì)量,關(guān)系到產(chǎn)品的穩定性,強度,電阻以及 材料消耗和生產(chǎn)率等。m