电缆绞合阻隔与电线导体绞合
本文节选自《电力电缆工程》(原书第三版)第三章导体3.6和3.8节,3.6节首要介绍了电缆导体绞合的原因及绞合方法,绞合方法包含同心绞合,紧压绞合,型线绞合,束绞、束丝复绞、扇形导体、分隔导体、环形导体、同向绞合导体等。3.8节首要介绍了水分对铝导体的影响和绞合导体的优势。
导体绞合的意图是便利敷设、成型和衔接,一起考虑附近效应和集肤效应对沟通电阻的影响。
首要能够了解“导体为什么要绞合?导体绞合有哪几种方法?”等问题。
3.6绞合
大截面实心导体因为不易曲折而不能顺畅敷设、成型和衔接。绞合导体处理了这一问题。选用何种绞合方法取决于选用何种金属以及金属的特性。铜导体一般绞合为#6AWG(公制13.3mm2)或更大尺度,关于半硬铝实心导体最大为#2/0AWG(公制67.4mm2)。(注:GB/T 3956-2008 电缆的导体:紧压绞合圆形铝导体或铝合金导体的标称截面积不该小于10 mm2 。绞合成型的铜导体、铝导体或铝合金导体的标称截面积不该小于25 mm2。)
3.6.1同心绞合
这是电力电缆导体的典型绞合方法。由中心线或许由一层或多层螺旋线环绕的线芯构成。每多加一层,就要比上一层多六根线芯。除单向绞合的导体之外,每一层的绞合方向都与下面的一层相反。关于电力电缆的导体,线芯是单根线材,且绞合的都是同一直径的线材。如图3-1所示,线芯外第一层是6根;第二层,12根;第三层,18根;以此类推。导体的单线在一层内完结一个完好螺旋的间隔叫做节距。节距的要求在ASTM规范第四部分中进行了规则,节距应在相应绞层外径的8~16倍之间。
在电力电缆中,绞合规范是B级。规范中要求,最外层绞向应该是左向。也便是说当你沿电缆导体轴向看去,最外层的绞线在脱离观察者时是向左绞制的。经过添加导体的单线数量来取得更好的柔软性。C级比B级多一层单线,D级比C级多一层单线。等级设置一直到M级(一般用于焊接电缆等)。这些都包含在ASTM规范(注:美国资料与实验协会American Society for Testing and Materials,英文缩写ASTM,ASTM的会员已近34000 个,其间约4000个来自美国以外的上百个国家。ASTM 已拟定10000 多项规范)中。
C级和D级导体的分量与B级导体相似,外径在比B级导体大3mil的范围内。
下面的公式可用于核算同心绞合导体的单线数量。
n=1+3N(N+1) (3-3)
式中,n为绞合导体中单线总数量;N为中心单线外的层数。
3.6.2 紧压绞合
这个概念描绘的是,经过绞层的细微变形,使绞层严密的结合。导体面积并未削减。终究紧压完结的导体直径能够比一般同心绞合线芯导体等效直径减小不超越3%。遍及的削减量在2.5%。
减小导体外层节距能够处理这一问题,但又会导致高阻抗而且需求耗费更多的导体资料。
紧压绞合是更常见的绞合方法,因为同心绞合中设置的节距,造成了导体中层间构成了细小的空隙。低黏度的资料挤包后“落入”构成的这些空隙中。这会导致外表不规则,添加要接受的电压,并使这一层剥除难度加大。
3.6.3型线绞合
这种方法与紧压绞合相似,仅仅额外的成型工艺使得导体直径与一般同心绞合导体直径比较能够减小9%。导致导体直径近似于实心导体。但空气空隙作为潮气的搬迁通道仍然存在。型线绞合导体首要的长处在于减小导体直径。
3.6.4束绞
这个概念是用于描绘在不考虑几许摆放情况下,将单线按一致方向会集扭绞。
这种结构用于美国线规小尺度导体关于柔软性要求极高的电缆,如便携式电缆,应用于真空吸尘器、割草机等场合。
K级和M级导体中,单线直径是常数。经过添加单线数量来满足要求的导体截面积。
3.6.5束丝复绞
这个概念用于同心绞合导体,其间每一根单线也是绞合过的。也便是一个同心导体和束绞导体的调集。终究导体是由一组束绞或同轴绞合导体同心组合构成的。每一组都是由必定数量的单线构成,而不是一根单线绞合的。关于束丝复绞导体的描绘要给出绞线组数和每一组中单线的数量。
G级和H级电缆一般用于矿用便携式电缆。I、L、M级电缆运用束绞电缆构成同心电缆,单线尺度相同,经过添加线的数量来到达需求的截面积尺度。I级线缆运用#24AWG(0.020in)单线,L级电缆运用#30AWG (0.010in)单线,M级电缆运用#34AWG(0.0063in)单线。I级电缆一般用于铁路,L和M级用于便携程度更高的场合,如焊接用电缆和移动电源线。
3.6.6扇形导体
横截面近似是扇形的导体叫做扇形导体。典型的三导体电缆有三个120°的扇形,它们构成了圆形电缆的根本形状。这样的电缆比相应的同心圆导体电缆的外径小一些,因为减小了附近效应而能够显示出较低的沟通阻抗。
关于纸绝缘电缆,扇形导体大部分绞合后压紧以取得尽可能高的导体截面积与电缆截面积之比。各生产厂商产品的准确形状和尺度都稍有不同。
图3-2所示是典型紧缩扇形导体额外尺度。