異型線絞合導(dǎo)體科學(xué)應(yīng)用及生產(chǎn)工藝深入學(xué)習(xí)

1、異型線絞合導(dǎo)體科學(xué)應(yīng)用及生產(chǎn)工藝深入學(xué)習(xí)報(bào)告大綱 一、異型線絞合導(dǎo)體在電線電纜行業(yè)中的應(yīng)用二、電線電纜行業(yè)異型線絞合導(dǎo)體生產(chǎn)工藝及應(yīng)用現(xiàn)狀三、拉制成型異型線絞合導(dǎo)體在電線電纜行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)四、異型線拉制和絞制工藝技術(shù)五、發(fā)明專利“異型線絞合電纜導(dǎo)體及其生產(chǎn)方法”概述六、結(jié)束語(yǔ)七、國(guó)網(wǎng)支持鋁合金電纜推廣應(yīng)用的紅頭文件22一、異型線絞合導(dǎo)體在電線電纜行業(yè)中的應(yīng)用 隨著電線電纜加工工藝技術(shù)的進(jìn)步，架空導(dǎo)線和電力電纜導(dǎo)體開始向型線絞合結(jié)構(gòu)發(fā)展，型線絞合導(dǎo)體具有外徑小、外觀光滑等特點(diǎn)。型線絞合應(yīng)用于架空導(dǎo)線特點(diǎn)：具有緩覆冰特性、降低風(fēng)載、提高耐高壓電暈特性； 廣泛應(yīng)用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品有碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線、應(yīng)

2、力轉(zhuǎn)移導(dǎo)線、間隙型導(dǎo)線、鋼芯軟型鋁絞線、鋼芯高強(qiáng)度鋁合金型絞線；產(chǎn)品代表性結(jié)構(gòu)見附圖：3碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意及實(shí)物圖JLRX1/F1A JLRX1/F2A JLRX2/F1A JLRX2/F2A4（鋁包）鋼芯軟型鋁絞線、（鋁）鋼芯異型鋁（合金）絞線、應(yīng)力轉(zhuǎn)移節(jié)能增容導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意及實(shí)物圖5間隙型導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意圖及實(shí)樣6緊縮異型光纖復(fù)合架空導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意圖7型線絞合應(yīng)用在電力電纜導(dǎo)體特點(diǎn)：具有減小電纜擊穿故障率、節(jié)約絕緣和護(hù)套料使用量、提高導(dǎo)體填充系數(shù)、良好的徑向或縱向防水特性；廣泛應(yīng)用于該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品有鋁合金電纜、中高壓海底電纜、架空絕緣電纜； 鋁合金電纜實(shí)樣如下：8防水型海底和架空絕緣電纜隨著

3、異型絞合導(dǎo)體特性越來(lái)越被電線電纜行業(yè)熟悉及生產(chǎn)工藝技術(shù)的普及，異型線絞合導(dǎo)體還將應(yīng)用于：1-35KV架空絕緣電纜、10KV及以上中高壓銅（鋁）芯電力電纜；9二、電線電纜行業(yè)異型線絞合導(dǎo)體生產(chǎn)工藝及應(yīng)用現(xiàn)狀1異型線絞合導(dǎo)體在電線電纜行業(yè)應(yīng)用已非常普遍，主要生產(chǎn)工藝有以下三種：1) 輥壓成型工藝：即用拉絲機(jī)拉制成特定規(guī)格的圓單線，通過輥壓模輥壓成異型線，同時(shí)異型線進(jìn)行束絞成異型線導(dǎo)體；此工藝技術(shù)目前僅應(yīng)用在鋁合金電纜導(dǎo)體上，國(guó)內(nèi)以天津加鋁、山東萬(wàn)達(dá)生產(chǎn)束絞鋁合金電纜導(dǎo)體應(yīng)用最為代表。10112) 擠壓成型工藝：原材料用15mm的鋁或鋁合金桿，用鋁連續(xù)擠壓生產(chǎn)線擠壓成設(shè)計(jì)的異型線，異型線通過框絞機(jī)絞

4、制成異型線絞合導(dǎo)體；異型線成型即為退火狀態(tài)，此工藝技術(shù)目前應(yīng)用在碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線、鋼芯軟型鋁絞線、鋁合金電纜導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)以江蘇遠(yuǎn)東、中復(fù)碳芯電纜生產(chǎn)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線應(yīng)用最為代表。123) 拉制工藝：拉制工藝即通過電纜企業(yè)現(xiàn)有的水箱式拉絲機(jī)、滑動(dòng)式大拉機(jī)、分電機(jī)大拉機(jī)配異型高速拉絲模拉制而成，原材料采用9.5mm鋁（合金）桿，8.0mm銅桿，通過高速異型拉絲模拉制設(shè)計(jì)的異型線，異型線通過框絞機(jī)絞制成異型線絞合導(dǎo)體。此工藝技術(shù)目前應(yīng)用在碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線、鋼芯軟型鋁絞線、鋼芯異型鋁線絞合導(dǎo)線、鋼芯異型鋁合金線絞合導(dǎo)線、異型線絞合鋁芯架空絕緣電纜、異型線絞合銅芯電力電纜、鋁合金電纜導(dǎo)體產(chǎn)品的生

5、產(chǎn)；國(guó)內(nèi)以亨通集團(tuán)、中利集團(tuán)、江蘇通光、杭州電纜、河南通達(dá)、無(wú)錫華能、江蘇東強(qiáng)、安徽南洋電纜、航天電工為代表132 不同工藝生產(chǎn)異型線絞合導(dǎo)體特性分析14三、拉制成型異型線絞合導(dǎo)體在電線電纜行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)1 設(shè)備投資小；不需要新投入專用的設(shè)備，公司有水箱拉絲機(jī)、滑動(dòng)式大拉機(jī)、分電機(jī)大拉機(jī)任意一種和框絞機(jī)或叉絞機(jī)即可；2 設(shè)備利用率高；此工藝生產(chǎn)的異型線絞合導(dǎo)體是在普通拉絲和絞線設(shè)備上更換工裝模具加工制造而成，當(dāng)不生產(chǎn)異型絞合導(dǎo)體時(shí)，設(shè)備還可以正常生產(chǎn)普通圓形緊壓導(dǎo)體，這樣不會(huì)出現(xiàn)因訂單不足導(dǎo)致設(shè)備閑置情況；153 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可生產(chǎn)大截面導(dǎo)體；目前生產(chǎn)異型線絞合導(dǎo)體還有兩種方式：第一種是異型

6、線通過擠壓成型，然后絞制而成，第二種是圓線通過輥壓成型束絞而成；第一種方式缺點(diǎn)是異型擠壓成型的同時(shí)退火，絞制時(shí)截面減縮率比較大，因是退火后絞制異型單線內(nèi)應(yīng)力比較大，大規(guī)格導(dǎo)體在中高壓生產(chǎn)線上放線時(shí)易松散；第二種方式缺點(diǎn)由于導(dǎo)體采用輥壓束絞成型，異型線成型和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，束絞結(jié)構(gòu)對(duì)于300平方及以上導(dǎo)體截面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易松散。 拉制成型異型線絞合導(dǎo)體可有效解決以上兩種工藝易出現(xiàn)的工藝問題（絞制成型后退火可有效消除異型線絞制過程中的異型單線內(nèi)應(yīng)力，采用相鄰層絞向相反結(jié)構(gòu)可生產(chǎn)25mm2及以上任意導(dǎo)體規(guī)格）；因此拉制成型異型線絞合導(dǎo)體可用作1-500kV電力電纜導(dǎo)體成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易出現(xiàn)生產(chǎn)工藝

7、質(zhì)量問題。164 拉制成型異型線絞合導(dǎo)體工藝應(yīng)用靈活，可生產(chǎn)目前電線電纜行業(yè)所有類別異型線絞合的架空導(dǎo)線和電纜產(chǎn)品。5 異型線絞合導(dǎo)體應(yīng)用于特種架空導(dǎo)線：1）導(dǎo)體層型線絞合結(jié)構(gòu)外觀光滑，在架設(shè)環(huán)境中具有良好的自阻尼特性，有一定的緩覆冰和低覆冰能力，可抑制雪災(zāi)導(dǎo)致的線路故障，并可最大限度降低電暈損耗。2）采用型線絞合導(dǎo)線緊密，腐蝕性氣或水分很難滲入到導(dǎo)線加強(qiáng)芯，可提高導(dǎo)線的抗腐蝕年限。3）與圓線絞合導(dǎo)線相比，在導(dǎo)體截面積相同的條件下可使導(dǎo)線成品外徑減少約9%，在導(dǎo)線成品具有相同外徑時(shí)導(dǎo)體截面積可增加約15% ；根據(jù)設(shè)計(jì)需要相同截面設(shè)計(jì)時(shí)可降低架空導(dǎo)線風(fēng)載，如果相同外徑設(shè)計(jì)可提高線路輸送容量，并降

8、低線損。176 應(yīng)用于電力電纜導(dǎo)體：拉制成型異型線絞合電纜導(dǎo)體為企業(yè)生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品和降低成本帶來(lái)福音：1） 此工藝通用性強(qiáng)，中小型企業(yè)都可通過此工藝實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的換代升級(jí)；2） 相同規(guī)格，異型線絞合導(dǎo)體外徑變小，可節(jié)約絕緣料；異型線絞合導(dǎo)體填充系數(shù)達(dá)0.98以上，相同規(guī)格導(dǎo)體外徑變??；3） 相同型號(hào)規(guī)格電纜相比，成品外徑變小，可有效節(jié)約繞包帶、鎧裝帶、護(hù)套材料消耗；4） 異型線絞合鋁合金導(dǎo)體外表光滑無(wú)毛刺，單線間縫隙小，擠出的絕緣在火花試驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)時(shí)擊穿概率小，應(yīng)用于10-500kV電纜導(dǎo)體上局部放電量小，可大大提高企業(yè)電纜質(zhì)量水平，使產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，提高產(chǎn)品出廠一次性合格率，降低潛在的產(chǎn)品

9、應(yīng)用質(zhì)量問題和售后服務(wù)成本；5） 相同規(guī)格滿足國(guó)標(biāo)GB/T3956-1997第2種絞合導(dǎo)體最小根數(shù)和電阻率要求前提下，異型單線根數(shù)少，生產(chǎn)相同規(guī)格比圓形緊壓結(jié)構(gòu)所需的單線少，可提高生產(chǎn)效率；186） 絞制牽引力小，生產(chǎn)速度快；異型線絞合只需整形模具成型而不是圓形緊壓的冷拔，絞制時(shí)需牽引力小可提高生產(chǎn)速度，可有效降低企業(yè)交貨周期；以13模高速滑動(dòng)式拉絲機(jī)和54盤框絞機(jī)為例：異形線拉絲拉制速度可達(dá)到10m/s以上，絞制速度達(dá)到25m/min以上；7 相同規(guī)格異型線絞合電纜導(dǎo)體與普通圓形緊壓電纜導(dǎo)體應(yīng)用特性對(duì)比1） 線損可降低25%；異型線絞合導(dǎo)體把單線拉制成型然后絞制成型，不需要模具冷拔，為此絞制

10、時(shí)發(fā)熱量小，對(duì)導(dǎo)體因晶格變形影響的電阻增大量??；另外異型線間接觸面大渦流損耗??；2） 運(yùn)行載流量可提高510%；相同規(guī)格異型線絞合導(dǎo)體電阻實(shí)測(cè)值小，可提高載流量，異型線絞合導(dǎo)體成品外徑變小，在相同環(huán)境敷設(shè)條件下電纜間距變大，散熱性變好，可提高電纜載流量；193） 異型線絞合導(dǎo)體外徑小，穿管敷設(shè)時(shí)節(jié)約管道、橋架或電纜溝空間；4） 電纜使用壽命可提高10%以上；異型線絞合導(dǎo)體外觀光滑無(wú)毛刺，單線間縫隙小，應(yīng)用在低壓電纜上絕緣潛在的缺陷少；應(yīng)用在中高壓電纜上局部放電量小，電纜運(yùn)行故障率小，電纜使用壽命提高。20四、異型線拉制和絞制工藝技術(shù)1異型線絞合導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1）架空導(dǎo)線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足絞層

11、和異型線根數(shù)的要求；電纜導(dǎo)體要滿足GB/T3956-1997第二種導(dǎo)體最小根數(shù)的要求。2）要充分考慮銅、鋁（退火軟鋁）、鋁合金等材質(zhì)抗拉強(qiáng)度在不同企業(yè)拉絲機(jī)和絞線機(jī)上受張力情況下截面減縮特性，即設(shè)計(jì)時(shí)提前把截面減縮率考慮進(jìn)來(lái)。3）異型線截面設(shè)計(jì)控制在2.5mm2-25mm2之間為佳，截面過小絞制過程易翻身，截面過大絞制時(shí)預(yù)扭難度大；異型線寬高比控制在0.5-2之間為佳。212 異型線拉絲工藝技術(shù)目前電線電纜行業(yè)比較熟悉拉制異型線的拉絲機(jī)有：13?；?1模分電機(jī)拉絲機(jī)又稱非滑動(dòng)式大拉機(jī)，8+3式拉絲機(jī)，目前異型線拉絲配模，采用最后三道為異型拉絲模，其余為圓形模，配模示意圖如下：22以上配模方式適

12、用于非滑動(dòng)式和8+3式高速大拉機(jī)，此配模圓形到異型拉絲模過渡配模要求高，此處在異型拉絲模入口處易有粉屑出現(xiàn)，局部變形溫度高，拉制速度快時(shí)易斷線，按目前行業(yè)實(shí)踐拉制速度在6-8米/秒，并且僅限于拉制鋁和鋁合金異型線。 23異型線高速連續(xù)變形拉絲技術(shù)：此技術(shù)采用9.5mm鋁（合金）桿或8.0mm銅桿通過每道異型拉絲模拉制成設(shè)計(jì)形狀的異型線，即每道都為異型拉絲模，異型線配模滿足拉絲設(shè)備速比參數(shù)，同時(shí)要采用低滑動(dòng)系數(shù)配模，配模示意圖如下：24 連續(xù)變形異型拉絲配?？蛇m用于目前電纜行業(yè)的水箱拉機(jī)、滑動(dòng)式拉絲機(jī)、分電機(jī)拉絲機(jī)（舊式儲(chǔ)線式拉絲機(jī)除外），連續(xù)變形可實(shí)現(xiàn)像拉制圓線一樣的高速拉制不斷線，拉制速度可

13、達(dá)25米/秒。水箱式拉制異型線視頻253 異型線絞制工藝技術(shù) 異形線絞制必須選用無(wú)退扭的框絞機(jī)或叉絞機(jī)絞制，管絞機(jī)和籠絞機(jī)不適用異型線的絞制成型，目前電纜行業(yè)異型線絞制都需要框絞機(jī)配型線定位裝置絞制異型線，見右圖：26新型異型線絞制技術(shù)不需要配專用的型線定位裝備也可高速絞制，即：武漢縱纜通模具：新型預(yù)扭技術(shù)+專用整形模具，其絞制操作要點(diǎn)如下：1）根據(jù)設(shè)計(jì)的導(dǎo)體層數(shù)及每層根數(shù)，將中心圓單線或架空導(dǎo)線加強(qiáng)芯放在30盤或54盤或84盤的框絞機(jī)或叉絞機(jī)放線架上，各絞層的異型單線放到各絞層框絞機(jī)或叉絞機(jī)上，保證各工裝盤放線異型線大弧朝上小弧朝下放線，并設(shè)定各異型單線張力1025N；2）、各絞層異型單線對(duì)

14、相應(yīng)穿線孔穿線，并經(jīng)過框絞機(jī)或叉絞機(jī)上下型預(yù)扭輪進(jìn)行預(yù)扭，每根異型單線在分線盤與并線模座之間進(jìn)行，各絞層向相同絞線方向自扭360度進(jìn)入并線模座上面的整形模具；3）、穿線順序?yàn)椋合却┲行木€，然后穿異型線，穿異型線順序按15層順序穿線，即從最內(nèi)層按順序穿到最外層；每一絞層異型線穿線方式為先圍繞一周間隔幾根線均勻順序穿線，直到穿不進(jìn)整形模為止，然后調(diào)好節(jié)距內(nèi)層節(jié)徑比1420，最外層節(jié)徑比1014；274）、開始點(diǎn)動(dòng)框絞機(jī)，在點(diǎn)動(dòng)牽引力帶動(dòng)下把剩余異型線以同樣的方式逐一穿到整形模具里，然后整個(gè)框絞機(jī)起動(dòng)觀察異型單線是否有翻身現(xiàn)象，若有翻身現(xiàn)象再進(jìn)行預(yù)扭調(diào)節(jié)，直到所有異型線復(fù)位絞制成型，然后開始整個(gè)框絞

15、機(jī)起動(dòng)正常絞制生產(chǎn)成異型線絞合電纜導(dǎo)體； 框絞機(jī)異型線絞制 叉絞機(jī)異型線絞制28異型線拉制絞制工藝生產(chǎn)導(dǎo)體圖片129異型線拉制絞制工藝生產(chǎn)導(dǎo)體圖片230五、發(fā)明專利“異型線絞合電纜導(dǎo)體及其生產(chǎn)方法”概述“異型線絞合電纜導(dǎo)體及其生產(chǎn)方法”已獲得國(guó)家發(fā)明專利，專利號(hào)201410338703.5，未經(jīng)發(fā)明人授權(quán)任何單位和個(gè)人不得擅自使用； 本次發(fā)明改變國(guó)標(biāo)鋁（鋁合金）導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，在滿足國(guó)標(biāo)GB/T3956-1997第2種絞合導(dǎo)體最小根數(shù)和電阻率要求的前提下改成型線絞合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程不變，變的是拉絲拉制不是圓線而根據(jù)不同規(guī)格經(jīng)合理設(shè)計(jì)的異型（瓦形）線，絞制時(shí)通過獨(dú)特的工藝預(yù)扭及整形模具使異型線絞合成型。 本發(fā)明的異型線絞合電纜導(dǎo)體，導(dǎo)體截面積設(shè)計(jì)滿足國(guó)標(biāo)要求。本發(fā)明的異型線絞合電纜導(dǎo)體已考慮了合適的寬高比，保證異型線在拉絲和絞制工序不翻轉(zhuǎn)；每一種導(dǎo)體規(guī)格設(shè)計(jì)時(shí)增加一絞層變成另一國(guó)標(biāo)電纜導(dǎo)體規(guī)格原則，并且增加的一層變成的另一規(guī)格考慮多芯電纜規(guī)格組合特點(diǎn)，即主絕緣線芯與中性線芯或保護(hù)線芯規(guī)格對(duì)應(yīng)組合設(shè)計(jì)；這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以達(dá)到少用模具，生產(chǎn)大規(guī)格導(dǎo)體小規(guī)格拉絲和整形