4芯平行集束導線的模具設計及工藝要求

肖秋雷， 唐乾勛

(廣西縱覽線纜集團有限公司，廣西南寧530031)

0 引言

平行集束導線采用緊密型對稱分裂結構，使導線的電感降低，線間介電常數增大，電容量增加，使電路電抗大幅度降低，最終實現擴容降損的目的。它還具有機械性能高、安裝敷設方便、成本低等優點。

該結構導線廣泛應用于農村低壓電力配電系統，應用較為廣泛的是4等芯、3+1芯、2芯結構。2芯采用直線平行結構;3芯采用三角形結構;4等芯和3+1芯采用方形(菱形)結構。

本文主要介紹了4芯方形平行集束導線擠出模具的設計、偏心度調節方式和生產工藝中的注意事項。

1 集束導線的特點

2芯、3芯、4等芯(3+1芯)平行集束導線的結構分別見圖1、圖2和圖3。圖中中性線帶一根凸脊用于識別相序標識。

由圖1、圖2可知，2芯和3芯結構擠出時擠出塑料壓力較為均勻，絕緣厚度和偏心度均較易控制，生產工藝要求也不高。

從圖3可知，4芯平行集束導線是分裂結構，要通過3條連接筋將4根絕緣線連接在一起，擠出收線時展平收取在盤子上，收線卷取方式見圖4。該結構集束導線擠出時導線中心和導線外部壓力不均勻，絕緣厚度不易控制，偏心度難以調節。

圖1 2芯結構

圖2 3芯結構

圖3 4芯結構

圖4 4芯展平收線圖

為了解決4芯平行集束導線擠出時塑料壓力不均勻、偏心度難以調節等問題，我們設計了一種微調擠出模具。

2 集束導線微調擠出模具的設計

4芯平行集束導線在擠出時4根導體共同擠出，塑料在模具內壓力分布不均勻，靠外的絕緣偏厚，靠內的偏薄，且無法進行調整。而傳統擠出模具采用上、下、左、右互相垂直的調偏螺栓調節擠出偏心量，本身模具內部流道和壓力的不平衡，擠出偏心不易調節，故擠出厚度不均勻且不易控制。

圖5 4芯平行集束導線模具裝配圖

我們設計的微調型模具為半擠管式，模具由模芯、中間模、模套板三部分組成(見圖5)。這樣設計是為了更好地調整偏心，模芯與中間模部分在裝入機頭后，靠機頭的一塊壓板固定在機頭內，不可移動，模套板可以通過機頭的4顆調偏螺栓進行偏心微調節。

2.1 模具尺寸

導體截面為10～70 mm2時，模芯內孔尺寸d=導體外徑+0.5 mm;當導體截面大于70 mm2時，內孔尺寸 d=導體外徑 +1 mm，模芯壁厚0.5 mm。因為模具設計為半擠管式，所以模套的尺寸設計為模芯孔外徑+2倍的絕緣標稱厚度。

2.2 模具的裝配

最初設計的模套四孔的橫豎間距與模芯的相同(見圖6)，經過調試后，生產出的絕緣外側偏厚，內側偏薄。分析其原因是塑料在模具外側流道段，壓力較小，內側流道較遠，壓力較大，所以才產生外厚內薄的情況。

我們經過分析，對模套進行尺寸微調。如圖7所示，將模套四個內孔的位置進行微調，模套橫向間距與豎向間距同時減少t(t的取值與絕緣厚度有關，厚度越厚t值越大)。

我們以4×35的模套調整距離為0.2 mm為例進行試制。調整后，模具組合內側部分的厚度會相應增寬，這樣有利于對模具內側的壓力進行調整，增加內側的出膠量，以達到與外側擠出厚度相等的效果。經過多次調整與實驗后，該平行集束導線絕緣偏心度基本達到理想效果。

3 工藝要求

3.1 模具裝配的工藝要求

4芯平行集束導體在生產時，因擠出壓力的不均勻，造成偏心不合格，所以適當減少模套板上的4個內孔的橫向間距與豎向間距。線徑越大時其減少的間距越大，具體要減少的間距數值，要經過多次的試驗，才能得出。所以在生產時需制備幾個不同間距的模套板，以便于隨時更換與調整。

模具在第一次調節好后，擰緊模套板的四個螺栓，將模套板固定好，待下次生產可直接作為免調模具使用。

3.2 導線生產的工藝要求

(1)平行集束導線放線張力要盡可能保持均勻，以免因張力不均勻而造成絕緣開裂或連接筋斷開。

(2)冷卻水盡量靠近機頭，便于絕緣線一出機頭就進行冷卻定型，以防絕緣線在擠出后出現粘結現象。

(3)生產時在出模具的水槽處放置一個自行設計的沖水裝置，從下開口無連接筋處沖水，防止下面兩根絕緣線芯粘連。

(4)為便于牽引及成盤收線，在牽引前，通過雙導輪將方形線展平，待四芯絕緣成平行狀后，再進行卷繞成盤收線。

圖6 最初設計的模具結構

圖7 微調后的模具結構

4 結束語

我們采用4芯平行集束導線微調擠出模具調節偏心度，按照相應的工藝控制要求，生產出符合國家電網技術規范的4芯平行集束導線。此方法也為多芯電纜的擠出工藝調節提供了參考。