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卷筒電纜的導(dǎo)體-纜芯-屏蔽-護(hù)套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

文章出處：責(zé)任編輯：發(fā)布時(shí)間：2020-08-14 17:07:55 點(diǎn)擊數(shù)：- 【大 中 小】

1.導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在卷筒電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)減小導(dǎo)體絞絲節(jié)徑比和纜芯成纜節(jié)徑比，以提高電纜的柔軟度，但這必須兼顧電纜的抗拉性、抗剪性，否則電纜在使用一段時(shí)間(通常為2}3個(gè)月)后，就會(huì)因難以承受較大的拉力、剪切力等作用力出現(xiàn)斷芯、護(hù)套扭曲等問(wèn)題，而無(wú)法繼續(xù)使用，縮短使用壽命。

卷筒電纜

為了使卷筒電纜具有高柔性、抗拉性和抗剪性，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，導(dǎo)體應(yīng)采用UB/T 3956規(guī)定的5類或6類銅導(dǎo)體結(jié)構(gòu)川，且與普通軟導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相比，應(yīng)減小束絲及復(fù)絞的節(jié)徑比，即4 mm'及以下導(dǎo)體束絲節(jié)徑比宜為10}-14,6 mmz及以上導(dǎo)體束絲節(jié)徑比宜為18 }-20，其復(fù)絞節(jié)徑比宜為8 }-10。針對(duì)16 mmz以下的銅導(dǎo)體截面積較小，自身強(qiáng)度不足以承受來(lái)自外界的機(jī)械拉力，在使用過(guò)程中易出現(xiàn)斷芯現(xiàn)象，有卷筒電纜生產(chǎn)廠家采用在導(dǎo)體中心加一根鋼絲進(jìn)行增強(qiáng)，然后將均分為數(shù)股的銅絲絞合在鋼絲外層的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然該設(shè)計(jì)在一定程度上提高了導(dǎo)體的抗拉力，但因鋼絲相比銅絲硬度較高，在導(dǎo)體頻繁收、放、彎曲后，鋼絲易斷裂，扎破絕緣，從而影響電纜的使用壽命，且該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還會(huì)增加電纜外徑。鑒于以上原因，建議采用在導(dǎo)體束絲時(shí)加一股高強(qiáng)度抗拉纖維的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？估w維強(qiáng)度高且柔軟，其抗拉強(qiáng)度高出鋼絲數(shù)倍，且較細(xì)，可在導(dǎo)體束絲時(shí)填充到導(dǎo)體縫隙中，因而在提高導(dǎo)體抗拉力的同時(shí)，也不會(huì)使導(dǎo)體原有外徑增加。
2纜芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
卷筒電纜整體柔軟度、抗拉性與導(dǎo)體、絕緣及纜芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇均相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證以滿足設(shè)計(jì)要求。絕緣應(yīng)采用柔軟度較高的橡膠或彈性體絕緣材料。目前，橡膠絕緣以乙丙橡膠為主，所選用的乙丙橡膠除了應(yīng)滿足UB 7594. 8標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能川外，還應(yīng)滿足強(qiáng)度不小于7. 0 MPa。對(duì)于控制用卷筒電纜，建議選用強(qiáng)度較高的熱塑性彈性體(TPE)絕緣材料。在纜芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，纜芯絞合節(jié)徑比宜為8 }-10，且可選擇在纜芯中間夾帶絕緣的纖維繩填充條，以提高電纜的整體抗拉性，同時(shí)纜芯邊隙不進(jìn)行填充和纜芯不繞包，以利于護(hù)套擠制時(shí)對(duì)邊隙進(jìn)行填充。
3屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中壓卷筒電纜以及控制用卷筒電纜均需要金屬屏蔽結(jié)構(gòu)來(lái)保證使用要求。3. 6 kV/6. 0 kV及以上中壓卷筒電纜需要采用分相屏蔽結(jié)構(gòu)以均化電場(chǎng)，承受短路電流。普通中壓卷筒電纜雖可采用銅帶屏蔽，但銅帶屏蔽不利于電纜的彎曲，因此建議采用銅絲編織屏蔽，也可采用銅絲和高強(qiáng)度纖維混編結(jié)構(gòu)，以提高纜芯及屏蔽的機(jī)械負(fù)載能力?？刂朴镁硗搽?/span>
纜屏蔽主要起抗外界干擾的作用，一般采用總屏蔽結(jié)構(gòu)。由于卷筒電纜在使用過(guò)程中須來(lái)回彎曲、移動(dòng)，因此為避免出現(xiàn)屏蔽斷絲扎破絕緣，導(dǎo)致短路現(xiàn)象的發(fā)生，建議在編織屏蔽前先擠包一層內(nèi)襯層，該內(nèi)襯層還可保證電纜整體機(jī)械強(qiáng)度。
4護(hù)套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
護(hù)套的材料選擇以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到電纜的使用壽命、耐油性、耐腐蝕性、耐磨性。目前，卷筒電纜的護(hù)套材料以氯丁橡膠或其他合成彈性體為主。對(duì)于抗拉強(qiáng)度要求較高的卷筒電纜，建議護(hù)套選用強(qiáng)度和耐磨性優(yōu)異的聚氨酷彈性體(TPU)材料。對(duì)于耐寒性要求較高的卷筒電纜，建議護(hù)套選用耐低溫性較好的耐低溫改性橡膠，以避免護(hù)套在低溫下出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，影響電纜的使用壽命。對(duì)于圓形卷筒電纜，在電纜耐扭性要求不高時(shí)可采用單層護(hù)套結(jié)構(gòu)，在電纜移動(dòng)頻繁、機(jī)械負(fù)載較大時(shí)應(yīng)采用雙層護(hù)套結(jié)構(gòu)，還可通過(guò)在內(nèi)外護(hù)套間增設(shè)一層高強(qiáng)度纖維編織層，以提高護(hù)套的整體機(jī)械性能。無(wú)論采用單層護(hù)套還是雙層護(hù)套，都應(yīng)注意纜芯外不填充、不繞包。對(duì)于扁形卷筒電纜，其護(hù)套厚度應(yīng)比普通扁電纜厚，且平行排列的絕緣線芯間應(yīng)保留一定的間隙，以確保電纜在彎曲、移動(dòng)時(shí)，上、下兩面中間填充護(hù)套不會(huì)出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。
總結(jié)
對(duì)于卷筒電纜，應(yīng)根據(jù)電纜具體使用場(chǎng)合、使用環(huán)境以及使用條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并充分考慮相應(yīng)設(shè)計(jì)在電纜使用中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題;不同的使用要求，其側(cè)重點(diǎn)應(yīng)不一樣，合理選材，合理設(shè)計(jì)，增加電纜使用的使用壽命和可靠性。
作者：水利飛；肖尚兵；葉常青刊名：光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)

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