成缆工艺

成缆工艺的选定

日期：2012年9月

摘要：成缆工序做为电缆生产过程中的重要组成部分，其工艺参数的选取对电缆产品的质量及生产成本都有一定的影响。选取合理的电缆结构及成缆工艺参数有助于提高产品的性能及降低生产成本，本文主要叙述了高压电缆分割导体成缆和中压电缆成缆工序中的常见问题和解决方法。

关键词：成缆；工艺参数；生产成本；

1 引言

导体传输电流的容量并不是随着导体截面的增大而线性增加的，这种现象是由于导体在传输交流电流的过程中“集肤效应”和“邻近效应”造成的。电压等级越高，频率越高，电流集肤现象越

严重。

分割导体采用的原理是根据导体交流电阻的这一理论特性，把大截面导体分成若干股块绞合而成，股块之间采用绝缘皱纹纸隔离，使股块之间彼此绝缘，这样导体相当于由若干相互绝缘的扇形股块并联组成。由于单个扇形股块的截面积只有导体总截面积的若干分之一，所以单个股块的“集肤效应”和“邻近效应”大大减小，从而达到了减少导体交流电阻的目的。

电缆是用来传输电能或控制信号的。电力设备用电多数是使用多相电源，所以电力电缆是多芯的，常用三相电源的三芯电缆或四芯电缆（其中有一芯作为地线）。控制电缆主要是用于控制设备的线路，控制线路需要的根数一般是很多的，因此控制电缆往往是做成多芯的。这样不仅使用方便、经济，而且对使用三相电源送电的三芯电缆成缆在一起，可以使三相磁场抵消，减小损耗。因此，在成缆工序中，是将两芯、三芯，甚至是几十根的绝缘线芯绞合在一起，组成多芯电缆。中压电缆成缆是将绝缘线芯按一定的规则绞合起来的工艺过程，包括绞合时线芯间空隙的填充和在成缆上的包带过程。

2 分割导体成缆

成缆是分割导体制作的最终过程，每一个环节的控制都至关重要，在开车前应根据工艺指导卡，设定好成缆节距、成缆方向、绕包节距等工艺参数，选择合适的并线模。

分割导体成缆过程中应注意以下几点：

1．选择合适的牵引绳。由于导体的截面和重量都很大，牵引力也很大，因

此必须选择牢固而且直径和分割导体接近的牵引绳。

2.应设定扇形股块成缆方向和预扭方向并保持一致。成缆的节距要与预扭节距基本相同。

3.扇形股块导线放线时，要注意预扭节距应不发生太大变化，在穿过分线板进入扇形并线模前，应测量预扭节距，并使五个股块导线基本保持一致。在通过圆形成缆并线模前，要预先用手工把五个扇形股块合拢成圆形，长度要不小于30cm后用几个铜箍把圆形导体牢固扎紧，防止头子出现松散，并与牵引绳紧固连接在一起。

4.当把扇形股块合拢后，固定好分线板的扇形过线模的角度，防止发生变化；打开控制台上的线芯退扭开关和线芯角度调整装置；扇形股块的角度调整应保持在±100之间。

5.要缓慢放线，在导线走进第一道并线模时，将其慢慢合拢，但不应过紧。当已成缆的扇形股块被牵引履带夹紧后，再合拢第二道和第三道并线模，但此时并线模间应留有一定间隙，待已成缆的扇形股块全部上轴后，再逐渐完全合拢并线模，此时并线模最好能够自由旋转。并线模的内孔直径应适当，尤其是最后一道成品并线模，其直径应控制在比设计的分割导体直径大0.2～0.3mm。

6.在生产过程中，要时刻注意扇形股块的角度与节距的位置变化，避免发生翻身现象，一旦发现有大角度偏转的可能，应马上做出调整，并对其他部位同时进行调整。否则，一旦发生翻身情况再处理起来就很不容易。

7.绝缘纸要求每个股块之间纵包均匀，不能有漏包现象，绝缘纸起到隔开每个股块之间的电流的作用，如果绝缘纸有破损或漏包分割导体将不再起到减小集肤效应和邻近效应的作用，从而对导体在传输电流时的电性能产生影响。

8.收线盘具采用筒体直径为2.5米的盘具，如果直径过小，导体在弯曲时股块之间将发生错位和涨裂出现大的缝隙，影响导体的稳定性。设备放线架和收线架有一定的承重能力，装盘容量应小于额定载荷，否则在运行过程中，放线盘刹车不灵敏将影响5个股块成缆的圆整度。

3 成缆工艺参数的确定

以YJV22 8.7/15kV 3×300mm2 型电缆为例，确定成缆的外径、成缆节距、配模以及填充数量的计算。

已知YJV22 8.7/15kV 3×300mm2 型电缆

中，导体外径20.6，内屏蔽厚度0.8mm，绝缘厚

度4.5mm，外屏蔽厚度1.0mm。铜带采用厚度为

0.10mm 15%搭盖绕包。

1）成缆外径D的计算：

每相电缆外径D1=20.6＋2×(0.8＋4.5＋1.0＋0.10)=33.4mm

AO) 在2+2(D1=AF)+2(OA=2OF=D

△AOD中

0.577D1 ≈19.3mm cosacos302==o==D1D1ADAO

1)=72.0mm 2+(0.577D1⨯2=DD

2）配模

成缆采用的模具有压模、包带模，这些模具由两个半圆模加定位销组合而成。模子的形状大致相同，如图2所示。进线区是圆滑的喇叭形，以适应绝缘线芯进入模时的过渡状态，成缆模具不使绝缘线芯产生过分的弯曲。承线区是直线，使线芯经过这个区域后基本定型。模子的进线段和定型段长度之比大约在2：1左右，它们之间是光滑圆弧过渡，使绝缘线芯保持良好状态。模具的内壁光滑耐磨。承线取孔径通常稍大于成缆外径，以保证成缆后电缆能够顺林通过成缆模具，并使填充后的缆芯有较好的圆整度。

图2 成缆模模型图

2YJV22 8.7/15kV 3×300mm 型电缆成缆外径为72.0，成缆模模具选取选用模孔为75mm 的模具。

3）成缆节距的确定

成缆过程中，成缆的每根绝缘线芯，都有直线和旋转两种运动。当绝缘线芯旋转一周时，绝缘线芯沿轴向前进的距离称为电缆节距。在生产实践中，一般成缆节距是以节距倍数来表示的。所谓节距倍数，即是节距长度与成缆的直径之比。用公式表示为：

D=Lm

式中m——成缆节距倍数；

L——成缆节距；

D——成缆直径。

对于不同的产品节距倍数不同。一般要求柔软性较高的电缆，规定节距倍数较小。例如矿用电缆中的电钻电缆，UZ标准规定不大于5倍，UC、UCP标准规定不大于10倍，U、UP标准规定不大于12～14倍，以使这些电缆具有较好的弯曲性能。

成缆节距长度的选择，对各种电缆绝缘线芯是不同的。成缆节距的大小直接影响绝缘线芯变形和电缆柔软性。成缆节距越大，电缆绝缘线芯在弯曲时变形越大，电缆柔软性越差。通常绝缘线芯的成缆节距是根据电缆使用条件、线芯柔软程度以及成缆后电缆的稳定性等因素加以选定。选择合适的成缆节距，使电缆有