導(dǎo)電線芯是作為電力電纜的重要組成部分，其作用是用來(lái)傳送電流。我國(guó)制定了等同采用IEC228《絕緣電纜的導(dǎo)體》的電纜導(dǎo)體國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB／T 3956- 1997(電纜的導(dǎo)體》。作為使用廣泛、用量很大的額定電壓1kV塑料絕緣電力電纜，硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜占了其中相當(dāng)比重。其導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及性能采用的是符合GB／T 3956-1997第2種導(dǎo)體的要求的絞合導(dǎo)體。

絞合的導(dǎo)電線芯在生產(chǎn)過(guò)程中，其*外層絞向都是采用左向。在我國(guó)的一些權(quán)威文章和教材，如《電氣絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中，都指出絞線*外層絞向應(yīng)采用左向。因成纜方向規(guī)定采用右向(SZ成纜除外)，而作為其中每一芯的電纜的導(dǎo)體的*外層絞向采用左向，這樣，可使電纜結(jié)構(gòu)更合理、穩(wěn)定。

筆者在生產(chǎn)中曾經(jīng)碰到了這樣情況，即在生產(chǎn)銅芯1kV、4× 240 mm 硅烷聚乙烯絕緣電力電纜的過(guò)程中，為節(jié)約原材料，減小電纜外徑，導(dǎo)體采用9O。緊壓扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在成纜時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生其中的一根絕緣線芯在進(jìn)入成纜機(jī)的并線模模口前絕緣內(nèi)的導(dǎo)電線芯把絕緣撐破，導(dǎo)電線芯的*外層絞線像撐傘一樣撐開(kāi)的情況，從而致使整根電纜定長(zhǎng)報(bào)廢，只能作分盤處理。而且這種情況時(shí)有發(fā)生，說(shuō)明不是偶然因素造成，有其必然性，在工藝上可能存在問(wèn)題。這就需要分析、找出問(wèn)題發(fā)生的原因，進(jìn)行工藝改進(jìn)，以避免這種情況的再次發(fā)生。

原因的分析

經(jīng)分析導(dǎo)電線芯撐開(kāi)情況產(chǎn)生的真正原因并非是由于絞線節(jié)距不合適或各層緊壓不好，以及導(dǎo)體韌煉程度不夠而造成。調(diào)節(jié)絞線節(jié)距及各層緊壓程度，增加單線韌煉程度，僅能減少這種情況發(fā)生的概率，而應(yīng)找出產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因，從根本上消除這種情況的發(fā)生。

扇形線芯和圓形線芯的成纜情況不同，圓形線芯在成纜時(shí)為消除導(dǎo)線的內(nèi)應(yīng)力各絕緣線芯需要退扭，而扇形線芯在成纜時(shí)需要預(yù)扭。以四芯扇形電纜為例，四根絕緣線芯成纜后應(yīng)為圓形，則每一根絕緣線芯橫截面應(yīng)為1／4圓，由兩條互為直角的邊和一條圓弧邊構(gòu)成。成纜后圓弧邊在外，四個(gè)線芯的圓弧邊組成一個(gè)圓，四個(gè)線芯的直角邊分別和其他線芯的直角邊緊密貼合。為達(dá)到這一要求，則要求各絕緣線芯在進(jìn)入并線模模口時(shí)應(yīng)按一固定的角度進(jìn)人，使各絕緣線芯直角邊頂點(diǎn)在圓心位置。直角邊預(yù)扭角度要合適，才能使各直角邊所在面正好相合，成纜后電纜才能成為圓形。否則絕緣線芯轉(zhuǎn)動(dòng)或角度不對(duì)，可能使線芯的直角邊和圓弧的交點(diǎn)移至中心位置；或圓弧邊轉(zhuǎn)向至中心位置，這樣成纜出來(lái)的電纜就不會(huì)圓整，俗稱為“線芯翻身”。為了固定各線芯進(jìn)線角度及位置，必須對(duì)各絕緣線芯施加一個(gè)扭力，強(qiáng)行控制線芯進(jìn)線位置，該扭力通過(guò)對(duì)線芯預(yù)扭來(lái)達(dá)到，其大小通過(guò)調(diào)節(jié)放線盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)，即通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)扭節(jié)距來(lái)調(diào)節(jié)。該扭力大小主要與導(dǎo)電線芯截面有關(guān)，截面越大，所需扭力越大；同時(shí)還與銅絲韌煉程度及導(dǎo)體緊壓情況有關(guān)。

成纜方向規(guī)定為右向，則預(yù)扭方向也只能為右向，否則無(wú)法達(dá)到平衡。預(yù)扭所產(chǎn)生的力作用于絕緣導(dǎo)體上，而導(dǎo)電線芯*外層絞向?yàn)樽笙颍@樣就給導(dǎo)體*外層絞線施加了一個(gè)使導(dǎo)體*外層絞線松開(kāi)的力。導(dǎo)體的外面是絕緣層，導(dǎo)體*外層維持不松開(kāi)主要是由于絕緣層的緊壓作用。當(dāng)導(dǎo)體截面較大時(shí)，所需預(yù)扭的力也大，作用在絕緣層上的力也大。而lkV硅烷交聯(lián)電纜的絕緣厚度較薄，當(dāng)擠包在導(dǎo)體外的絕緣不足以承受時(shí)，就在絕緣的*薄弱地方擠破絕緣，使導(dǎo)體*外層線芯松散。而當(dāng)導(dǎo)體截面較小時(shí)，該力也較小，正常情況下不會(huì)擠破絕緣。故這種情況基本只發(fā)生在大截面導(dǎo)體的電纜上。

解決問(wèn)題的方法

找出問(wèn)題發(fā)生的原因，接下來(lái)就是尋找解決方法。首先，按常規(guī)思路，提高銅單線的韌煉程度，使之更柔軟；在緊壓過(guò)程中調(diào)整各層節(jié)距和壓輪高度。這些措施只是減小了成纜時(shí)絞線的反絞向應(yīng)力，從而減少了上述的這類問(wèn)題的產(chǎn)生，但并沒(méi)有根本上得以解決。若采用另一種方法，即調(diào)整絞線*外層絞向?yàn)橛蚁颍渌鲗咏g向也作相應(yīng)的調(diào)整。由于成纜方向(右向)與其相同，因此成纜時(shí)絞線產(chǎn)生反向扭應(yīng)力可以得到根本上改善，從而避免上述問(wèn)題的產(chǎn)生。

在GB／T 3956— 19976電纜的導(dǎo)體》中，對(duì)導(dǎo)體的絞向并沒(méi)有作出規(guī)定。因而導(dǎo)體*外層采用右向沒(méi)有和國(guó)標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)相沖突，是符合國(guó)標(biāo)和IEC要求的。

而對(duì)電纜性能來(lái)說(shuō)，改變的是導(dǎo)電線芯各層的絞向，對(duì)導(dǎo)體、導(dǎo)體外的絕緣及其外面的結(jié)構(gòu)均沒(méi)有影響，因而對(duì)電纜性能來(lái)說(shuō)是沒(méi)有影響的。可能造成影響的是電纜的外觀，而對(duì)扇形線芯來(lái)說(shuō)，其成纜后各線芯結(jié)合緊密，成纜時(shí)各線芯不退扭，因而我們認(rèn)為也沒(méi)有影響。當(dāng)然，這些還需要通過(guò)產(chǎn)品試制進(jìn)行驗(yàn)證。此外，在工藝上是否可行也不存在問(wèn)題，只是在絞線時(shí)調(diào)整一下絞籠旋轉(zhuǎn)方向即可。

試制及驗(yàn)證

剛開(kāi)始，我們先選擇一根成品長(zhǎng)度為280 m、四芯1 kV硅烷交聯(lián)電纜上進(jìn)行試制，規(guī)格為4×240導(dǎo)體*外層采用右向，按照相鄰層反向原則調(diào)整絞線其余各層絞線的絞向，電纜其余制造工藝不變。試制結(jié)果表明試制情況很好．成纜后電纜外觀與以前相比沒(méi)有變化，對(duì)電纜性能也沒(méi)有影響。然后再增加電纜試制長(zhǎng)度、數(shù)量，以及進(jìn)行批量試制生產(chǎn)。在三芯、四芯240 mm。扇形導(dǎo)體電纜上共陸續(xù)試生產(chǎn)了三十余公里電纜，結(jié)果很好，沒(méi)有一起導(dǎo)電線芯撐開(kāi)而撐破絕緣的情況發(fā)生，對(duì)電纜性能和外觀上也沒(méi)有影響，從而從根本上解決了該問(wèn)題的發(fā)生。

結(jié) 論

(1)在二芯、三芯、四芯采用扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的大截面導(dǎo)體(185 mm。及以上截面)的1 kV硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜中，應(yīng)考慮采用導(dǎo)體*外層 向?yàn)橛蚁虻墓に嚕恍∮?85 mm 的扇形導(dǎo)體截面氈可以考慮采用這種結(jié)構(gòu)。

(2)對(duì)1 kV 聚氯乙烯絕緣電纜中采用扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的多芯電纜，當(dāng)導(dǎo)體截面較大時(shí)，也應(yīng)考慮采用導(dǎo)體*外層絞向?yàn)橛蚁颉ｋm然其絕緣厚度比硅烷交聯(lián)絕緣厚度要厚，在實(shí)際生產(chǎn)中可能很少發(fā)生上述情況，但在導(dǎo)體截面較大時(shí)也有可能發(fā)生，而采用該工藝可以避免它的發(fā)生。