CN103559954B - 二类圆形紧压导体结构及其绞制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了二类圆形紧压导体结构，包括：若干根导体以及单丝，所述导体正规绞合，分成若干导体层，且所述导体层与导体层分层紧压，单丝设置于所述导体层之间，导体总根数小于等于19根时，所有单丝采用同向绞合；导体总根大于19根时，最外层单丝反向绞合，内层单丝同向绞合。解决了增大导体的填充系数，提高导体的电导率，柔软性要比传统的二类圆形紧压导体要好，具有结构稳定，加工简单，易操作的特点。

Description

二类圆形紧压导体结构及其绞制工艺

技术领域

本发明涉及电力电缆导体，特别涉及二类圆形紧压导体结构及其绞制工艺。

背景技术

目前电力电缆都选用二类紧压导体，随着传送的电能要求呈上升的趋势，电缆导体的截面也有增大的趋势，从90年代的最大截面为800mm²，到现今电缆导体截面都做到了2500mm²，这就产生了矛盾，一方面我们希望通过增大截面能传送更多的电能，另一方面我们又不希望电缆的外径增大，电缆外径的增大，给材料的消耗、电缆敷设、电缆使用的环境都带来了很多新的要求，增加了难点，最好的方法是导体采用紧压的方式，在有限的空间中能填充更多的导体，但紧压的导体在生产加工的时候，会产生导体的变形和硬化，以致降低导体的电导率，这是我们不希望看到的，随着紧压系数的提高，导体的柔软性变差，使电缆的弯曲半径增大，给电缆的敷设带来了困难。

参照图1，传统的二类导体紧压绞合工艺，采用圆单丝同心分层紧压，每一层的绞合方向相反，各层的节径比是不相同的，一般说来内层节径比要比外层的节径比大一些；

采用传统绞合工艺，导体结构稳定，由于是每层绞合方向相反，导体的柔软性比较差，在每层紧压过程中，由于是反向绞合，导体单丝交叉处的变形量远大于非交叉点的变形，形成了单丝变形量不规则，单丝的机械应力不一致，提高了金属变异程度，对金属表面的破坏增加，从而影响金属的电导率，对于传统的二类导体紧压导体绞合工艺，其紧压系数只能达到0.85～0.90，无法再能提高，过分的紧压只能破坏金属的晶格，引起更大的导体延伸。

为了能提高导体的紧压系数，国外现也有采用型线绞合导体，选用型线绞合导体要求型线要预制成型，并且每层的型线大小、形状都不一致，给组织生产的通用性带来了很大的制约，在绞合的过程中易产生型线扭转、翻身等的不良质量等问题，另外型线的截面要比圆单丝的截面要大很多，影响导体的柔软性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供二类圆形紧压导体绞制工艺，解决了增大导体的填充系数，提高导体的电导率，柔软性要比传统的二类圆形紧压导体要好，具有结构稳定，加工简单，易操作的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

二类圆形紧压导体结构，包括：

若干根导体以及单丝，所述导体正规绞合，分成若干导体层，且所述导体层与导体层分层紧压，单丝设置于所述导体层之间，

导体总根数小于等于19根时，所有单丝采用同向绞合；导体总根大于19根时，最外层单丝反向绞合，内层单丝同向绞合。

在本发明的一个优选实施例中，正规绞合指的是中心导体层为1根导体，与中心导体层相邻为第一导体层，以第一导体层包含的导体数为基准，相邻导体层包含的导体数呈等差数列排布。

在本发明的一个优选实施例中，同向绞合的各层单丝的节距一致。

在本发明的一个优选实施例中，最外层单丝绞合的节径比为11-13倍。

二类圆形紧压导体绞制工艺，包括以下步骤：

1）将中间导体放置于辊压设备上，单丝对中间导体进行缠绕，缠绕完成后的中间导体放置拉拔式模具内进行紧压；

2）将步骤1）中紧压完成的中间导体放置于辊压设备上，并放置环绕中间导体的环绕导体，进一步对环绕导体进行单丝缠绕，缠绕完成后的导体同样放置拉拔式模具内进行紧压；

3）重复步骤2），直至二类圆形紧压导体制备完成。

在本发明的一个优选实施例中，保证单丝缠绕每一层导体的单丝缠绕方向一致，且单丝节距相等。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明除了导体根数大于19根时，最外层单丝才采用反向绞合，内层单丝都采用同向绞合，并且各层节距都一致，是充分考虑到在紧压过程中，单丝的变形度都趋向于一致性，能更好的填充导体的空隙，减小导体的外径，提高导体的紧压系数，一般都能达到紧压系数0.9-0.92左右；

2、由于采用同向绞合，节距的一致性，在紧压过程中，对导体金属材料晶格变形要远小于传统生产工艺，降低了导线加工过程中的硬化系数，有助于提高导体的电导率；

3、由于采用同向绞合工艺，电缆弯曲过程中，层间单丝能产生相对滑动，导体的柔软性有了很大的改善；

本发明可以利用原有的生产设备，有其操作简单、实施可靠、功效显著等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有紧压导体的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的结构示意图。

图3为本发明的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1：

参照图2，导体总根数小于等于19根时，二类圆形紧压导体结构，包括：

若干根导体100以及单丝200，所述导体100正规绞合，分成若干导体层，且所述导体层与导体层分层紧压，单丝设置于所述导体层之间，所有单丝100采用同向绞合；

正规绞合：中心导体层为1根导体的绞合方式。例如：1+6、1+6+12、1+6+12+18，等同心绞合，即内层导体根数为n，外层导体根数为内层绞合根数的n+6，以此类推。

对于由于紧压的缘故，内层导体外径减少，外层排列根数可以少1～2根导体，也应属于正规绞合的范畴。

这样既保证结构根数，满足用户的要求，同时导体直流电阻也符合工艺要求，且紧压后导体外观表面光滑，紧密。

实施例2：

参照图3，导体总根数大于19根时，内层的单丝200都同向绞合，最外层单丝300反向绞合排布，其余排布方式同上。

图2与图3所示的二类圆形紧压导体结构中，同向绞合的各层单丝的节距均一致；且保持最外层单丝绞合的节径比为11-13倍。

上述图2以及图3披露的二类圆形紧压导体结构的绞制工艺如下，包括以下步骤：

1）将中间导体放置于辊压设备上，单丝对中间导体进行缠绕，缠绕完成后的中间导体放置拉拔式模具内进行紧压；

2）将步骤1）中紧压完成的中间导体放置于辊压设备上，并放置环绕中间导体的环绕导体，进一步对环绕导体进行单丝缠绕，缠绕完成后的导体同样放置拉拔式模具内进行紧压；

3）重复步骤2），直至二类圆形紧压导体制备完成。

上述工艺中，保证单丝缠绕每一层导体的单丝缠绕方向一致，且单丝节距相等。

由于单丝绞向相同，节距相同，在紧压的过程中，单丝受到的连续的挤压变形，而不是传统紧压过程中单丝在交叉点处跳跃式变形，将现有工艺中的单丝的点接触变为面接触，逐步演变成类似型线的状态，规则的变形，更容易减少导体的空隙，从而提高导体的紧压系数；且受力均匀，降低导体加工过程中的机械损伤，提高导体的电导率；

由于采用同相绞合，在导体弯曲过程中，易产生层间的相对滑动，提高了导体的柔软性，柔软性和稳定性是相对制约的，对于导体的层数不大于3层时，只要外层节径比不大于13倍，导线的变形达到屈服成型状态，结构还是稳定的；在层数大于3层时，因在导体弯曲的过程中，各层单丝的弯矩不相同，易产生撑伞现象，故采用外层反向绞合来约束。

表1为导体绞合工艺的常规技术参数：

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.二类圆形紧压导体结构，其特征在于，包括：

若干根导体以及单丝，所述导体正规绞合，分成若干导体层，且所述导体层与导体层分层紧压，单丝设置于所述导体层之间，

导体总根数小于等于19根时，所有单丝采用同向绞合；导体总根大于19根时，最外层单丝反向绞合，内层单丝同向绞合，

将中间导体放置于辊压设备上，单丝对中间导体进行缠绕，保证单丝缠绕每一层导体的单丝缠绕方向一致，且单丝节距相等，缠绕完成后的中间导体放置拉拔式模具内进行紧压，将紧压完成的中间导体放置于辊压设备上，并放置环绕中间导体的环绕导体，进一步对环绕导体进行单丝缠绕，缠绕完成后的导体同样放置拉拔式模具内进行紧压，直至二类圆形紧压导体制备完成，

所述单丝绞向相同，节距相同，在紧压的过程中，单丝受到连续的挤压变形，且使得单丝接触为面接触，逐步演变成类似型线的状态；且通过用同向绞合，在导体弯曲过程中，易产生层间的相对滑动。

2.根据权利要求1所述的二类圆形紧压导体结构，其特征在于：同向绞合的各层单丝的节距一致。

3.根据权利要求1所述的二类圆形紧压导体结构，其特征在于：最外层单丝绞合的节径比为11-13倍。