异性导体模具的设计

一种简单的设计异形导体模具的方法

摘要：本文介绍一种简单的设计异型导体模具的方法，通过借助计算机绘图软件，可以简单、准确、快速地进行模具的配制，同时，也可以计算出相应的成缆直径，从而能快速地求出电缆制造中其它辅料的用量。

关键词：异型导体，五芯低压电缆，模具设计，计算机绘图计算

A method of designing the mold simple shaped conductor xuepeng MIAO changjiang CHEN

Abstract:：This paper introduces a method of design of shaped conductor simple mould, by means of computer graphics software, can be simple, accurate, rapid mold preparation, at the same time, also can calculate the diameter of cable into the corresponding, which can be quickly obtained by other accessories cable manufacture in the amount of.

Keywords：shaped conductor, five core design of

low-voltage cable, mould, computer graphics

computing

1 引言

关于低压电力电缆的异形导体模具设计方面的文献已有很多种方法，可是大部分较为复杂，有时候还需要解较多的多元多次方程，要经过大量的计算才能确定模具的最终尺寸，由于计算过程有很多近

似值的使用，会存在很多误差，对最后的结果也构成一定的影响，甚至设计出来的不符合生产的需要，针对此种情况，本文介绍一种较为简单的设计异型导体模具的方法，供大家参考。

本文以低压电力电缆YJV 0.6/1KV 4×95+50 中瓦型导体压辊模具设计为例进行讲解。

2 确定压辊模具的截面积

在异形线芯的生产中，往往采用压辊一次紧压，所以紧压系数比较大，根据经验及本公司的实际情况，本文取填充系数=0.84；考虑到所用铜材质较好和单线直径处于正偏差时对截面的修正，取修正系数为0.97，具体计算压辊模具截面见下式：

式中—瓦形模具截面积；—为标称截面积，即95

—填充系数，即0.84；

通过以上数据可以求出 =109.7。

3 计算压辊模具瓦形夹角

由于我们选用的是YJV 0.6/1KV 4×95+50 ，即一个中心紧压圆形线芯和四个瓦形线芯围绕结构，考虑到生产时四个瓦形线芯不能过于紧密，以免压伤绝缘；还有生产实际的影响，取四个瓦形线芯的瓦形夹角均为，表示为。

4 计算压辊模具瓦形底弧圆角半径和两侧弧圆角半径

在生产中，从节约材料，缩小外径及降低成本的角度而言，

和越小越好。但是如果数值太小，则会引起电场强度集中，同时

也会因为尖角的存在对绝缘也有损伤。为了这对矛盾得以统一，我们采用下面公式来计算取值：

式中—为标称截面积，即95；—与导体几何形状及电压等级有关的经验系数，见表1：

电缆芯数

3芯 0.64 0.64 等4芯 0.85 0.54

不等4芯 0.80 0.60

表1

我们这里取

通过计算可得底弧圆角半径；两侧弧圆角半径。

5 估算紧压瓦形导体的内、外圆弧半径

根据本例所用YJV 0.6/1KV 4×95+50电力电缆的相关标准及技术要求，我们运用相应的绘图软件可以大致地绘制出其成缆后的结构图，如下

图1 为YJV 0.6/1KV 4×95+50结构图

首先参考GB12527—1990标准，取50圆形紧压导体直径为8.2；再参考GB/T12706.1—2008标准，取50圆形紧压导体绝缘厚度为1.0；取95线芯的绝缘厚度为1.1。通过下式我们可以计算出瓦形导体的内圆弧半径为：

外圆弧半径可由下式估算：

代入相应的数据，可求得。

6 运用计算机绘图软件进行数学模型的建立，并修正估计值

在这里我们用CAD软件进行绘制，

以进行95瓦形导体截面的绘制，如下图

图2瓦形导体截面图

考虑到线芯挤绝缘时，绝缘厚度的影响，故应将瓦形两侧边应内各移动1.0，然后将底弧圆角半径，两侧弧圆角半径代入，再将外圆弧向上移动1.0（估计值，根据经验，以后要调整的），如下图（粗线部分）

图3粗线部分

通过创建面域，可用CAD直接读出面积为117.7488，但是其瓦形截面=109.7。

我们要求的误差±10%，远远大于我们要求的截面积，所以我们需要对其调整，在这里只需移动外圆弧即可，直至误差在我们规定的范围内。

通过不断的调整发现，当时，瓦形截面面积为109.715，和=109.7只相差0.015，所以满足要求。

根据上述数值：，底弧圆角半径，两侧弧圆角半径。可以绘制出精确的瓦形模具结构图，同时标注如下图：

图4 95 瓦形模具的结构与相应的尺寸

7 结束语

针对其他的异形导体线芯（3芯、3+1芯、4芯等），也可以用此种方法进行计算，并且还可用于计算耐火等有特殊用途的电缆。

该种方法准确、简单、快捷，对于电缆配模的初学者，容易接受和理解。（陈长江苗雪鹏）

参考文献：

【1】 GB/T12706.1—2008 挤包绝缘电力电缆挤附件。第一部分：额定电压1kv（Um=1.2kv）电缆

【2】 GB/T3956—2002 电缆导体

【3】 GB/T12527—1990额定电压1kv及以下架空绝缘电缆

【4】顾坤林.一种新的异形导体模具设计方法.电线电缆.2003（1）：20—22.