電纜異形導體的優勢及其工藝控制要點

張海娥

摘 要：山西離石電纜有限公司引進了新型的異形導體拉絲及絞合模具，試制過程中，技術人員反復跟蹤分析，總結出來一系列有效的工藝控制要點，解決了實際操作中遇到的問題，保證了產品質量。

關鍵詞：異形導體 優勢 缺點 解決辦法

引 言

為提高產品質量，降低生產成本，公司引進了新型的型線拉絲模具，導體單線由傳統的圓形單線轉變為型線。本文介紹了，我公司在試制異形絞合導體過程中，遇到的問題及其解決辦法。

1 異形絞合導體的優勢

異形導體是在滿足國標規定的最小根數和電阻率要求的前提下，導體由圓形單線絞合結構改變為型線絞合結構設計。其核心是拉制的不是圓線，而是根據不同規格經過精確計算的異形（瓦形）線，絞制時經過圓形絞合整形模具使異形線絞合成型。試制中發現，采用新工藝的異形導體具有以下優勢：

1.1 其優勢突出的表現在中高壓電纜，異形絞合導體幾乎沒有毛刺，導體表面電場均衡，避免了因毛刺引發的尖端放電，局部放電試驗放電量極小，產品合格率顯著提高。自公司中高壓電纜采用異形絞合導體以來，產品合格率達100%。尤其是35KV電力電纜，以往采用圓形單線絞合緊壓結構，產品合格率僅達80%。傳統的圓形單線絞合緊壓結構，采用緊壓絞合冷拔工藝，導體晶格變形大，受力大，導致導體發熱，電阻增高，毛刺多。而毛刺是中高壓電纜生產引起尖端放電的主要因素，尖端放電是導致是中高壓電纜局部放電試驗不合格的主要原因。

1.2 應用在低壓電纜，電纜導體外觀光滑無毛刺，單線間縫隙小，避免了因毛刺對電纜絕緣的損傷，擠出的絕緣在火花試驗或耐壓試驗時擊穿概率明顯降低；

1.3 導體電阻的余量控制精確，確保了產品質量的穩定性。異形拉絲模具的尺寸經過精確計算，銅材電阻率按照0.017070Ω·mm?/m設計，電阻余量控制到0.6%-1.5%。

1.4 降低了產品成本。異形絞合導體外徑變小，節約了絕緣和護套材料。據統計，公司自采用異形絞合導體以來，產品成本平均降低了2-3%。

1.5 另外異型線間接觸面大渦流損耗小；導體表面光滑，間隙小，電場均衡，產品質量更加穩定，使用壽命更長。

2 異形導體試制過程中發現的問題

異形絞合導體的優勢是值得肯定的，然而其特殊的工藝結構客觀上存在一定的缺陷，需要加強工藝過程控制，克服這些缺陷，確保產品質量的穩定性。

2.1 導體彎曲半徑大，柔性稍差。試制中發現，異形絞合導體的彎曲半徑大，柔性稍差，彎曲過程中，導體易起燈籠，松散變形。

2.2 拉絲過程，對模具的擺放、塔輪的繞線、穿線、焊接等過程控制要求較嚴，任何一個環節控制不到位，都可能會造成拉制的單絲型面受損，導體電阻增大，產品質量不穩定。公司在異形導體拉絲試制初期，出現過幾次因拉絲過程控制不精細，導致導體型面受損，導體電阻不合格的情況。

2.3 絞合過程中，單絲預扭不到位，絞合模具孔徑過大，絞合節距大，易造成型線翻身，成型不圓整，表面縫隙大。

2.4 成纜過程，絕緣線芯易扭曲變形。試制初期，成纜過程中，因異形導體彎曲半徑大，柔性差，屢次發生線芯扭曲變形的情況。

3 針對異形絞合導體在生產中發生的一系列的影響產品質量穩定性的因素，經過多次分析和試驗，總結出了一套詳細的工藝控制辦法，保證了產品質量

3.1 選用低電阻優質銅材

原材料銅桿的電阻率應不大于0.017070 Ω·mm?/m 如果使用銅桿電阻率大于0.017070Ω·mm?/m時，絞線模具應相應加大。控制流程：銅桿進廠應嚴格進行抽檢，測試數據應及時向技術部和車間反饋，便于相關部門對工藝作出相應的調整。每一規格的絞線模具，共有兩套，原材料銅桿電阻偏大或絞線測量電阻偏大時，可采用大孔徑絞線模。正常情況下不允許使用大孔徑絞線模，模具過大成型不好，單線容易翻身，而且電阻過小，則容易造成銅材浪費。

3.2 嚴格按照拉絲機的速比配模，穿異形模具時要保證大小面一致，繞塔輪時保證大面與塔倫接觸，單線不能有扭轉、彎曲。

處理方法：模具加定位模套。在型線拉絲模具的小面對應的部位做平面，定位套有定位螺絲，定位螺絲對準平面，始終保持定位梢向上，即小面向上。出口模無法安裝定位模，放置模具時必須保持小面向上，可以眼睛觀察，也可以手摸，模具進口和出口的形狀應完全一致，始終保持小面朝上。線從最后一道模具穿出后，操作工應自檢，確保線的外形未受損，模具擺放正確，方可繼續進行下一步操作。

3.3 保證型線退火充分，滿足電纜的柔性要求，減小電纜使用的彎曲半徑。

3.4 由于單絲的規格較多，且相鄰規格的外形、重量及其他工藝參數非常接近，極易混淆。因此，拉好的規格絲操作工務必及時做好標識，定置分類擺放，避免因規格混淆形成的質量隱患。

3.3 絞線工序注意事項

3.3.1 通過適當減小內外層節距，增加電纜柔性， 緩解導體的彎曲變形。

3.3.2 牽頭時每根線應預扭360度或180度。預扭的方向應和線盤的旋轉方向相反。

3.3.3 為緩解型線扭曲變形，最后一道過線輪引出的線，距離絞線模具的距離（應力消盤距離）不超過30公分。

3.3.4 單線剎車不能過緊或過松。過緊會使單絲拉細，影響外觀和電阻。過松則預扭角度需增大到540度或720度，避免絞線模具單線的翻身。

3.3.5 異形導體的檢測

測量導體電阻應恒溫后檢測。導體溫度高于室溫，測量數據偏大。導體溫度低于室溫，則測量數據偏小。這兩種測量結果均為無效值。

3.4 成纜工序注意事項。

3.4.1 適當減小成纜節距，以增加纜芯結構的穩定性和柔性，減小電纜安裝使用的彎曲半徑。

3.4.2 成纜時絕緣線芯始端和末端必需要采用等同外徑或外徑相接近的牽引線，保證絕緣線芯及纜芯線始終在足夠張力的作用下成纜，避免導體因內應力扭曲變形。

3.4.2 牽引線應進行預扭，預扭方向應與成纜相一致。

4 結論

異形絞合導體的優勢，突出地表現在中高壓電纜的生產，導體表面光滑，無毛刺，間隙小，較好的解決了中高壓電纜生產因導體表面電場不平衡，以及因毛刺引發的尖端放電問題，局部放電試驗放電量明顯降低，產品合格率顯著提高；在產品成本方面，較傳統的產品結構，平均降低了2-3%。然而，經過試驗跟蹤，異形絞合導體客觀上存在彎曲半徑小，導體易扭曲變形問題，影響電纜的敷設安裝，在一些曲度較大，對電纜柔性要求較高的場合不提倡使用。針對這一問題，我們通過對各個環節的工藝控制和改進，來提高電纜結構的柔性和穩定性，產品投放市場以來獲得了用戶的認可和好評。