异型线绞合导体应用及生产工艺

电线电缆用异型线绞合导体应用及异型线拉丝绞制生产工艺技术探讨报告人：刘凯

芜湖市弋江区日期：2014.9.71报告大纲一、异型线绞合导体在电线电缆行业中的应用二、电线电缆行业异型线绞合导体生产工艺及应用现状三、拉制成型异型线绞合导体在电线电缆行业应用的特点四、异型线拉制和绞制工艺技术五、发明专利“异型线绞合电缆导体及其生产方法”概述六、结束语七、国网支持铝合金电缆推广应用的红头文件22一、异型线绞合导体在电线电缆行业中的应用随着电线电缆加工工艺技术的进步，架空导线和电力电缆导体开始向型线绞合结构发展，型线绞合导体具有外径小、外观光滑等特点。型线绞合应用于架空导线特点：具有缓覆冰特性、降低风载、提高耐高压电晕特性；广泛应用该结构设计产品有碳纤维复合芯导线、应力转移导线、间隙型导线、钢芯软型铝绞线、钢芯高强度铝合金型绞线；产品代表性结构见附图：3碳纤维复合芯导线结构示意及实物图JLRX1/F1AJLRX1/F2AJLRX2/F1AJLRX2/F2A4（铝包）钢芯软型铝绞线、（铝）钢芯异型铝（合金）绞线、应力转移节能增容导线结构示意及实物图5间隙型导线结构示意图及实样6紧缩异型光纤复合架空导线结构示意图7型线绞合应用在电力电缆导体特点：具有减小电缆击穿故障率、节约绝缘和护套料使用量、提高导体填充系数、良好的径向或纵向防水特性；广泛应用于该结构设计产品有铝合金电缆、中高压海底电缆、架空绝缘电缆；铝合金电缆实样如下：8防水型海底和架空绝缘电缆随着异型绞合导体特性越来越被电线电缆行业熟悉及生产工艺技术的普及，异型线绞合导体还将应用于：1-35KV架空绝缘电缆、10KV及以上中高压铜（铝）芯电力电缆；9二、电线电缆行业异型线绞合导体生产工艺及应用现状1异型线绞合导体在电线电缆行业应用已非常普遍，主要生产工艺有以下三种：1)辊压成型工艺：即用拉丝机拉制成特定规格的圆单线，通过辊压模辊压成异型线，同时异型线进行束绞成异型线导体；此工艺技术目前仅应用在铝合金电缆导体上，国内以天津加铝、山东万达生产束绞铝合金电缆导体应用最为代表。10112)挤压成型工艺艺：原材料用Ø15mm的铝或铝合金金杆，用铝连连续挤压生产产线挤压成设设计的异型线线，异型线通通过框绞机绞绞制成异型线线绞合导体；；异型线成型型即为退火状状态，此工艺艺技术目前应应用在碳纤维维复合芯导线线、钢芯软型型铝绞线、铝铝合金电缆导导体产品的生生产，国内以以江苏远东、、中复碳芯电电缆生产碳纤纤维复合芯导导线应用最为为代表。123)拉制工艺：拉拉制工艺即通通过电缆企业业现有的水箱箱式拉丝机、、滑动式大拉拉机、分电机机大拉机配异异型高速拉丝丝模拉制而成成，原材料采采用Ø9.5mm铝（合金）杆杆，Ø8.0mm铜杆，通过高高速异型拉丝丝模拉制设计计的异型线，，异型线通过过框绞机绞制制成异型线绞绞合导体。此此工艺技术目目前应用在碳碳纤维复合芯芯导线、钢芯芯软型铝绞线线、钢芯异型型铝线绞合导导线、钢芯异异型铝合金线线绞合导线、、异型线绞合合铝芯架空绝绝缘电缆、异异型线绞合铜铜芯电力电缆缆、铝合金电电缆导体产品品的生产；国国内以亨通集集团、中利集集团、江苏通通光、杭州电电缆、河南通通达、无锡华华能、江苏东东强、安徽南南洋电缆、航航天电工为代代表132不同工艺生产产异型线绞合合导体特性分析14三、拉制成型型异型线绞合合导体在电线线电缆行业应应用的特点1设备投资小；；不需要新投投入专用的设设备，公司有有水箱拉丝机机、滑动式大大拉机、分电电机大拉机任任意一种和框框绞机或叉绞绞机即可；2设备利用率高高；此工艺生生产的异型线线绞合导体是是在普通拉丝丝和绞线设备备上更换工装装模具加工制制造而成，当当不生产异型型绞合导体时时，设备还可可以正常生产产普通圆形紧紧压导体，这这样不会出现现因订单不足足导致设备闲闲置情况；153导体结构稳定定，可生产大大截面导体；；目前生产异异型线绞合导导体还有两种种方式：第一一种是异型线线通过挤压成成型，然后绞绞制而成，第第二种是圆线线通过辊压成成型束绞而成成；第一种方方式缺点是异异型挤压成型型的同时退火火，绞制时截截面减缩率比比较大，因是是退火后绞制制异型单线内内应力比较大大，大规格导导体在中高压压生产线上放放线时易松散散；第二种方方式缺点由于于导体采用辊辊压束绞成型型，异型线成成型和结构稳稳定性较差，，束绞结构对对于300平方及以上导导体截面结构构不稳定易松松散。拉制成型异型型线绞合导体体可有效解决决以上两种工工艺易出现的的工艺问题（（绞制成型后后退火可有效效消除异型线线绞制过程中中的异型单线线内应力，采采用相邻层绞绞向相反结构构可生产25mm2及以上任意导导体规格）；；因此拉制成成型异型线绞绞合导体可用用作1-500kV电力电缆导体体成本低、结结构稳定、不不易出现生产产工艺质量问问题。164拉制成型异型型线绞合导体体工艺应用灵灵活，可生产产目前电线电电缆行业所有有类别异型线线绞合的架空空导线和电缆缆产品。5异型线绞合导导体应用于特特种架空导线线：1）导体层型线线绞合结构外外观光滑，在在架设环境中中具有良好的的自阻尼特性性，有一定的的缓覆冰和低低覆冰能力，，可抑制雪灾灾导致的线路路故障，并可可最大限度降降低电晕损耗耗。2）采用型线绞绞合导线紧密密，腐蚀性气气或水分很难难渗入到导线线加强芯，可可提高导线的的抗腐蚀年限限。3）与圆线绞合合导线相比，，在导体截面面积相同的条条件下可使导导线成品外径径减少约9%，在导线成品品具有相同外外径时导体截截面积可增加加约15%；根据设计需需要相同截面面设计时可降降低架空导线线风载，如果果相同外径设设计可提高线线路输送容量量，并降低线线损。176应用于电力电电缆导体：拉制成型异型型线绞合电缆缆导体为企业业生产高附加加值产品和降降低成本带来来福音：1）此工艺通通用性强，中中小型企业都都可通过此工工艺实现产品品的换代升级级；2）相同规格格，异型线绞绞合导体外径径变小，可节节约绝缘料；；异型线绞合合导体填充系系数达0.98以上，相同规规格导体外径径变小；3）相同型号号规格电缆相相比，成品外外径变小，可可有效节约绕绕包带、铠装装带、护套材材料消耗；4）异型线绞绞合铝合金导导体外表光滑滑无毛刺，单单线间缝隙小小，挤出的绝绝缘在火花试试验或耐压试试验时击穿概概率小，应用用于10-500kV电缆导体上局局部放电量小小，可大大提提高企业电缆缆质量水平，，使产品质量量更加稳定，，提高产品出出厂一次性合合格率，降低低潜在的产品品应用质量问问题和售后服服务成本；5）相同规规格满足国国标GB/T3956-1997第2种绞合导体体最小根数数和电阻率率要求前提提下，异型型单线根数数少，生产产相同规格格比圆形紧紧压结构所所需的单线线少，可提提高生产效效率；186）绞制牵牵引力小，，生产速度度快；异型型线绞合只只需整形模模具成型而而不是圆形形紧压的冷冷拔，绞制制时需牵引引力小可提提高生产速速度，可有有效降低企企业交货周周期；以13模高速滑动动式拉丝机机和54盘框绞机为为例：异形形线拉丝拉拉制速度可可达到10m/s以上，绞制制速度达到到25m/min以上；7相同规格异异型线绞合合电缆导体体与普通圆圆形紧压电电缆导体应应用特性对对比1）线损可可降低2～5%；异型线绞绞合导体把把单线拉制制成型然后后绞制成型型，不需要要模具冷拔拔，为此绞绞制时发热热量小，对对导体因晶晶格变形影影响的电阻阻增大量小小；另外异异型线间接接触面大涡涡流损耗小小；2）运行载载流量可提提高5～10%；相同规格格异型线绞绞合导体电电阻实测值值小，可提提高载流量量，异型线线绞合导体体成品外径径变小，在在相同环境境敷设条件件下电缆间间距变大，，散热性变变好，可提提高电缆载载流量；193）异型线线绞合导体体外径小，，穿管敷设设时节约管管道、桥架架或电缆沟沟空间；4）电缆使使用寿命可可提高10%以上；异型型线绞合导导体外观光光滑无毛刺刺，单线间间缝隙小，，应用在低低压电缆上上绝缘潜在在的缺陷少少；应用在在中高压电电缆上局部部放电量小小，电缆运运行故障率率小，电缆缆使用寿命命提高。20四、异型线线拉制和绞绞制工艺技技术1异型线绞合合导体结构构设计注意意事项1）架空导线线结构设计计要满足绞绞层和异型型线根数的的要求；电电缆导体要要满足GB/T3956-1997第二种导体体最小根数数的要求。。2）要充分考考虑铜、铝铝（退火软软铝）、铝铝合金等材材质抗拉强强度在不同同企业拉丝丝机和绞线线机上受张张力情况下下截面减缩缩特性，即即设计时提提前把截面面减缩率考考虑进来。。3）异型线截截面设计控控制在2.5mm2-25mm2之间为佳，，截面过小小绞制过程程易翻身，，截面过大大绞制时预预扭难度大大；异型线线宽高比控控制在0.5-2之间为佳。。212异型线拉丝丝工艺技术术目前电线电电缆行业比比较熟悉拉拉制异型线线的拉丝机机有：13模或11模分电机拉拉丝机又称称非滑动式式大拉机，，8+3式拉丝机，，目前异型型线拉丝配配模，采用用最后三道道为异型拉拉丝模，其其余为圆形形模，配模模示意图如如下：22以上配模方方式适用于于非滑动式式和8+3式高速大拉拉机，此配配模圆形到到异型拉丝丝模过渡配配模要求高高，此处在在异型拉丝丝模入口处处易有粉屑屑出现，局局部变形温温度高，拉拉制速度快快时易断线线，按目前前行业实践践拉制速度度在6-8米/秒，并且仅仅限于拉制制铝和铝合合金异型线线。23异型线高速速连续变形形拉丝技术术：此技术术采用Ø9.5mm铝（合金））杆或Ø8.0mm铜杆通过每每道异型拉拉丝模拉制制成设计形形状的异型型线，即每每道都为异异型拉丝模模，异型线线配模满足足拉丝设备备速比参数数，同时要要采用低滑滑动系数配配模，配模模示意图如如下：24连续变形异异型拉丝配配模可适用用于目前电电缆行业的的水箱拉机机、滑动式式拉丝机、、分电机拉拉丝机（旧旧式储线式式拉丝机除除外），连连续变形可可实现像拉拉制圆线一一样的高速速拉制不断断线，拉制制速度可达达25米/秒。水箱式拉制制异型线视视频253异型线线绞制工艺艺技术异形线绞制制必须选用用无退扭的的框绞机或或叉绞机绞绞制，管绞绞机和笼绞绞机不适用用异型线的的绞制成型型，目前电电缆行业异异型线绞制制都需要框框绞机配型型线定位装装置绞制异异型线，见见右图：26新型异型线线绞制技术术不需要配配专用的型型线定位装装备也可高高速绞制，，即：武汉汉纵缆通模模具：新型型预扭技术术+专用整形模模具，其绞绞制操作要要点如下：：1）根据设计计的导体层层数及每层层根数，将将中心圆单单线或架空空导线加强强芯放在30盘或54盘或84盘的框绞机机或叉绞机机放线架上上，各绞层层的异型单单线放到各各绞层框绞绞机或叉绞绞机上，保保证各工装装盘放线异异型线大弧弧朝上小弧弧朝下放线线，并设定定各异型单单线张力10～25N；2）、各绞层层异型单线线对相应穿穿线孔穿线线，并经过过框绞机或或叉绞机上上下型预扭扭轮进行预预扭，每根根异型单线线在分线盘盘与并线模模座之间进进行，各绞绞层向相同同绞线方向向自扭360度进入并线线模座上面面的整形模模具；3）、穿线顺顺序为：先先穿中心线线，然后穿穿异型线，，穿异型线线顺序按1～5层顺序穿线线，即从最最内层按顺顺序穿到最最外层；每每一绞层异异型线穿线线方式为先先围绕一周周间隔几根根线均匀顺顺序穿线，，直到穿不不进整形模模为止，然然后调好节节距内层节节径比14～20，最外层节节径比10～14；274）、开始始点动框绞绞机，在点点动牵引力力带动下把把剩余异型型线以同样样的方式逐逐一穿到整整形模具里里，然后整整个框绞机机起动观察察异型单线线是否有翻翻身现象，，若有翻身身现象再进进行预扭调调节，直到到所有异型型线复位绞绞制成型，，然后开始始整个框绞绞机起动正正常绞制生生产成异型型线绞合电电缆导体；；框绞机异型型线绞制叉绞机异型型线绞制28异型线拉制制绞制工艺艺生产导体体图片129异型线拉制制绞制工艺艺生产导体体图片230五、发明专专利“异型型线绞合电电缆导体及及其生产方方法”概述述“异型线绞绞合电缆导导体及其生生产方法””已获得国国家发明专专利，专利利号201410338703.5，未经发明明人授权任任何单位和和个人不得得擅自使用用；本次发明改改变国标铝铝（铝合金金）导体的的结构尺寸寸设计，在在满足国标标GB/T3956-1997第2种绞合导体体最小根数数和电阻率率要求的前前提下改成成型线绞合合结构设计计，此设计计生产工艺艺流程不变变，变的是是拉丝拉制制不是圆线线而根据不不同规格经经合理设计计的异型（（瓦形）线线，绞制时时通过独特特的工艺预预扭及整形形模具使异异型线绞合合成型。本发明的异异型线绞合合电缆导体体，导体截截面积设计计满足国标标要求。本发明的异异型线绞合合电缆导体体已考虑了了合适的宽宽高比，保保证异型线线在拉丝和和绞制工序序不翻转；；每一种导导体规格设设计时增加加一绞层变变成另一国国标电缆导导体规格原原则，并且且增加的一一层变成的的另一规格格考虑多芯芯电缆规格格组合特点点，即主绝绝缘线芯与与中性线芯芯或保护线线芯规格对对应组合设设计；这种种结构设计计可以达到到少用模具具，生产大大规格导体体小规格拉拉丝和整形形模具也可可用上，生生产多芯电电缆导体时时，主绝缘缘线芯和中中性线规格格可以快速速更换生产产。31本发明的异异型线绞合合电缆导体体，各种规规格产品结结构可以采采用如下表表1简单表示，，表中铝代代表铝或铝铝合金材质质，铜代表表铜材质。。32本发明的方方法生产的的产品与圆圆形紧压导导体产品对对比见表33六、结束语语异型线绞合合导体在电电线电缆产产品中应用用越来越广广泛，其各各方面优良良特性是圆圆形绞合导导体无法取取代的，尤尤其异型线线拉制工艺艺技术问世世以后，其其通用性强强，中小型型企业都可可通过此工工艺实现产产品的换代代升级。异异型线绞合合导体输电电节能、环环保，利国国利民利企企值得推广广应用。349、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。21:09:2121:09:2121:0912/28/20229:09:21PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2221:09:2121:09Dec-2228-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。21:09:2121:09:2121:09Wednesday,December28,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2221:09:2121:09:21December28,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。28十十二二月20229:09:21下下午21:09:2112月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月229:09下下午午12月月-2221:09December28,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2821:09:2121:09:2128December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。9:09:21下下午9:09下下午21:09:2112月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。21:09:2121:09:2121:0912/28/20229:09:21PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2221:09:2121:09Dec-2228-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。21:09:2121:09:2121:09Wednesday,December28,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2221:09:2121:09:21December28,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。28十十二二月20229:09:21下下午21:09:2112月月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月229:09下下午12月-2221:09December28,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/2821:09:2121:09:2128December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。9:09:21下下午午9:09下下午午21:09:2