更新时间：2021-10-25 点击:2514次绞制不仅包括导体的绞合、 束合, 还包括绝缘线芯的绞合 (成 缆),也包含了缆芯元件的绞合,基于此,文中仅阐述和讨论 导体的绞合与束合,即导体绞制。
一、导体绞制概述
导体绞制是指将若干根相同直径或不同直径的单线, 按一定 的方向和一定的规则绞合在一起,成为一个整体的绞合线芯。由于采用单根导线时不易弯曲,柔软性差,给生产、运输、 安装、敷设和使用都带来了困难;二是单根导线截面大,涡流 损耗大,影响输电效果。采用导体绞制形式有效避免了这些问 题的产生。
绞合的导线直接作为电线使用时, 称为裸绞线, 如钢芯铝绞 线;如果是用作绝缘电线电缆的导体,则称为绞合线芯。
1、导体绞制的特点
1.1柔软性好
由于电线电缆在不同场合下使用, 载流量不相同, 导线截面 也有大有小,随着导线截面增大,导线直径也随之增大,使导 线弯曲发生困难,如果采用多根小直径的单线绞合起来,就可 以提高导线的弯曲能力,便于电线电缆的加工制造和安装敷 设。
1.2稳定性好
多根单线按一定方向和一定规则绞合起来的绞合线芯, 由于 在绞线中每一根单线的位置均轮流处在绞线上部的伸长区和 绞线下部的压缩区,当绞线两端向下弯曲时,每根单线受到的 伸长力和压缩力均相等,单线不会产生伸长和压缩,绞线也不 会发生变形。假如多根单线不是绞合而是平行组合成线束,那 么当线束弯曲时,上面的单线会嵌入线束中,下面的单线也由 于长度改变而向线束中心压缩,这样就改变了线束的形状。
1.3可靠性好
用单线做电线电缆的导体, 易受材料的不均匀性或制造中产 生的缺陷而影响单根导电线芯的可靠性,用多根单线绞合的线芯,这样的缺陷就得以分散,不会集中到导线的某一点上,导 线的可靠性要强得多,这种情况在导线的接头处尤为明显。
1.4强度高
同样截面大小的单线与多根绞线相比较, 绞线的强度比同截 面的单线强度要高。
2、导体绞制形式
导体绞制包括了导体的绞合和束合, 其绞制形式主要分为正 规绞合和不正规绞合(束丝)两种。
正规绞合可分为正规同心式单线绞合和正规同心式股线绞 合 (复绞) 两种。正规同心式单线绞合又可分为普通绞线 (铜、 铝绞线)和组合绞线(钢芯铝绞线)两种。
2.1正规同心式单线绞合
2.1.1普通绞线
用同一直径的单线, 按同心圆的方式, 一层一层地有规则地 绞合,每一层的绞向都相反,它们的中心层通常是一根单线或 2~5根相同直径的单线绞合成的线芯,在它们的上面再绞上一 层或几层单线。
2.1.2组合绞线
组合绞线的代表产品为架空输电线路用的钢芯铝绞线, 它是 由相同直径、 不同材料或不同直径、 不同材料的单线绞制而成。2.1.3正规同心式股线绞合(复绞线)
复绞线是由多股普通绞线或束线进行正规同心式绞合的绞 线。复绞线的绞合方向一般与股线的绞合方向相反。
2.2不正规的单线绞合(束线)
束线是由多根单线以同一绞向不按绞合规律一起绞合而成 的绞线,各单线之间的位置相互不固定,束线的外形也很难保 持圆形。
由于束线的绞合全部是向一个方向,与普通绞线一层左向、 一层右向的绞合不同,所以束线比普通绞线更柔软。
二、束线与绞线
1.1束线的特点
束线属于不规则绞合,由多根单线按同一绞向一起绞合而 成,束线中各单线位置是不固定的,所以 7根以上单线组成的 束线,其外形很难保持圆整;再由于束线中各单线均向一个方 向扭绞,在弯曲时,各单线之间滑动余量很大,抗弯曲力小, 所以束线的弯曲性能好,对于需要柔软的电线电缆产品,大都 采用束线芯。
1.2束线的重量计算
计算束线重量的公式为:
kmkgKZdW /42ρπ⋅⋅⋅ =
式中:W - 束线重量; kg/km
d- 束线中单线直径; mm
Z- 束线中单线数量;
ρ- 导体的密度(铜导体为 8.89g/cm3);
K- 束线的绞入系数 (1.006~1.008) 。
2、绞线计算中常用的基本参数
2.1绞线节距 h
绞线中的单线绕绞线中心转一圈的轴向长度称为绞线节距。绞 线中的单线与绞线径向之间有一个夹角(锐角) h α,称为绞入 角。绞线节距、绞线横截面圆周 hD π(为绞线直径)和绞线一 个节距单线展开长构成一个直角三角形。如图 1 DL
图 1 正规绞合单线展开图
2.2节径比 m
节径比是绞线节距长度与绞线外径之比,用表示,即:hDm D hm=
节径比是绞线的重要参数之一。节径比大、即绞入角大,反映 了绞合程度小;反之则绞合程度大。节径比小的导线,绞合较 紧,结构比较稳定,导体弯曲性好、柔软,即允许弯曲α半径小;但生产速度慢。节径比过小时,绞线中单线还会产生 局部拱起,影响绞线的稳定性,因此,同心绞合的成品绞线都 规定节径比不小于 10。绞制导体时,最外层的节径比应最小, 向里层逐渐增大。
2.3 绞入系数 λ和绞入率 k
在绞线的一个节距中,单线展开长度要比一个节距长度要长, 绞入系数 Lh λ就是在绞线的一个节距中,单线展开长度与绞线 节距的比值, Lh λ是大于 1的数值。而单线展开长度与节距之差 值与节距之比,以百分率表示时称为绞入率,用表示,即:k 绞入系数 αλsin1h==L
绞入率 %100)1(%100×−=×−=λhhLk
绞入率越大,即绞制同样长度的单线,需要用较长的线,其主 要用于生产材料和材料用量的计算。k
综上所述,节径比,绞入率 k 等都是绞线工艺的重要参数,它 们关系到绞线的质量,关系到产品的稳定性,强度,电阻以及 材料消耗和生产率等。m
