極限絞距對絞線性能影響的探究

陳 凱

(蘇州華旃航天電器有限公司，江蘇蘇州，215129)

1 引言

導線一般由芯線和絕緣材料組成，又被稱為電線電纜，其應用范圍十分廣泛，涉及到電力、建筑、通信、制造等行業，與國民經濟的各個部門密切相關，是輸送電能、傳遞信息和制造各種電機、儀器、儀表，實現電磁能量轉換所不可缺少的基礎性器材，是未來電氣化、信息化社會中必要的基礎產品。

目前，電力設備多數使用的是多相電源，所以電線電纜是多芯的，常用的是三相電源的三芯電纜或者是四芯電纜，其中一根作為接地線。控制電纜主要是用于控制設備的線路，控制線路需要很多根導線，因此往往做成多芯電纜，這樣不僅方便、經濟，而且可以使磁場抵消，減小損耗。所以往往會將兩芯、三芯，甚至幾十根的導線絞合在一起，組成多芯電纜(絞線)。

2 絞線工藝介紹

2.1 絞線的絞合方向

絞線的絞合方向有左右之分，區別的方法與絞合芯線相同。在生產過程中面對絞線機的前端，機器是順時針旋轉，絞出的芯線為右向，反之為左向。判別已絞好的線芯絞向可用手去區分，拇指沿著電纜芯線軸向，其余四指與絞線方向一致，若與左手相同為左向，與右手相同則為右向。

2.2 絞線的絞距

絞距是指規則的從一個導線位置經過一個完整的螺旋形到下一個相同的位置，即一個完整的波形，見下圖1所示。絞距過小，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。當絞距過大時，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。本文主要是針對極限絞距變小的情況進行試驗驗證。

圖1 絞距示意圖

3 極限絞距下絞線的性能探究

根據標準IPC-WHMA-A-620B《線纜與線束組件的要求及驗收》中3.4絞線要求，絞距應為絞線線束外徑的8～16倍，小于8倍或大于16倍視為缺陷。下面通過試驗探究絞距小于8倍或者更小時，絞線的性能是否會有影響。

3.1 絞合后絞線的物理性能驗證

選取6組試驗導線，導線長度為600mm，然后對導線進行編號，對第1組～第5組導線絞合至極限(即絞距達到最小)，然后進行應力釋放使之定型，第6組導線不絞線，具體分組情況見下表1。

表1 試驗分組情況

對上述導線樣品進行外觀檢查，檢查導線外觀是否完好，芯線是否損傷，然后進行抗拉力試驗，試驗結果如下：通過10倍顯微鏡觀察，6組導線外觀均無破損、開裂情況。說明極限絞距情況下，對注塑導線絕緣皮沒有影響。

將導線部分絕緣皮剝除，芯線仍均勻絞合，無損傷、斷絲情況。極限絞距情況下，芯線絞距隨導線絞距減小而減小，具體見下表2。

表2 絞線后芯線情況

測試第1組～第6組導線壓接后抗拉力，導線壓接后抗拉力在36N左右，無明顯異常。

通過上述三個試驗，可以得出絞線絞距對導線外觀無明顯影響，但是對導線芯線絞距有一定影響，極限絞線情況下，芯線絞距隨導線絞距減小而減小；對導線的壓接后抗拉力無明顯影響。

3.2 絞合后絞線的電性能驗證

首先將上述6組樣品分別進行導通檢測。經過測試，6組樣品未出現導線不通情況，從測試結果可以得出結論：導線的直流電阻隨絞距減小有增加的趨勢，平均每半米長度直流電阻增加5～6mΩ。

接著將上述6組樣品進行浸水電壓試驗，具體如下：

(1)試驗工具和設備：2000ml大燒杯，CY2662A型耐壓測試儀；CY2679A型絕緣電阻測量儀。

(2)試驗步驟：將導線放置大燒杯中，按照GB/T 3048.8-94《電線電纜電性能試驗方法—交流電壓試驗》中要求進行操作，然后依據導線廠家規格書中要求的抗電強度進行耐壓測試，測試參數：600V.r.m.s.，持續時間60s。

圖2 浸水電壓試驗圖

(3)試驗結果：6組樣品導線測試合格，無擊穿現象。

綜上所述，可以得出結論：上述極限絞距情況下對絞線的電性能沒有明顯影響，可以正常使用。

4 總結

通過上述試驗證明，當絞距小于8倍絞線線束外徑時，導線外觀、直流電阻、浸水耐壓、導線抗拉力無明顯影響，且絞線內芯線仍均勻絞合，因此極限絞距情況下(絞距在4～7倍線束外徑)對導線物理性能和電性能沒有影響。