摘要：本文簡要介紹了纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯軟型鋁絞線外層鋁型線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，并介紹了拉絲模具、絞制模具大小的計(jì)算方法。
關(guān)鍵詞：纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯軟型鋁絞線、鋁型線、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Fiber reinforced resin base composite core RuanXing al stranding wire outer
aluminum profile structure design
xuepeng MIAO changjiang CHEN
(Henan Kosen cable co., LTD，Zhoukou Henan)
Abstract: this paper briefly introduces the fiber reinforced resin base composite core RuanXing al stranding wire outer aluminum profile structure design method, and introduces the drawing mould, stranding die size calculation method.
Keywords: fiber reinforced resin base composite core RuanXing al stranding wire, aluminum profile and structure design
碳纖維復(fù)合芯軟鋁絞線是一種新型的節(jié)能導(dǎo)線，它是以碳纖維復(fù)合芯為承載線芯，外層由軟鋁型線絞合而成，比同外徑鋼芯鋁絞線面積增加了28%左右，具有載流量大、低弧垂、低線損的特點(diǎn)，是具有良好發(fā)展前景的導(dǎo)線。
導(dǎo)線中的外層鋁型線采用退火處理，其中型線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵，是影響導(dǎo)線直流電阻和結(jié)構(gòu)用量的主要因素，下面我就著重對型線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。
碳纖維復(fù)合芯軟鋁絞線沒有固定條條框框的約束，就賦予了我們更大的設(shè)計(jì)空間，但它又有著一定的規(guī)律，我從兩個不同的方面進(jìn)行分析和探討。為了敘述方便，以JLRX/T-240/28為例。
1、內(nèi)外層型線面積不同時（已知導(dǎo)線的面積為240 ，導(dǎo)線直徑為18.8mm）
需對型單線的面積和根數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，并且要合理分配內(nèi)外層的型線根數(shù)。內(nèi)外層的型線根數(shù)不易過多，設(shè)計(jì)原則以便于絞制為準(zhǔn)，（如圖1所示）如果型線根數(shù)過多，則會使型線的母線長(A)大于弧長(B)，絞制過程中易發(fā)生型線翻身的現(xiàn)象。如果型線根數(shù)過少，則會使型線的弧長過大，易與穿線嘴發(fā)生摩擦，損傷型線。對于此規(guī)格的導(dǎo)線，6+10結(jié)構(gòu)及8+10結(jié)構(gòu)較為合適。
圖1
以6+10結(jié)構(gòu)為例（內(nèi)層6根，外層10根）：
復(fù)合芯的直徑為6.0mm，則內(nèi)層鋁層直徑為（18.8+6.0）/2=12.4mm。利用AUTOCAD進(jìn)行圖形繪制，由于內(nèi)層型線是6根，則型線圓心角為60°，如圖2所示：
圖2
外層型線是10根，直徑為18.8，則型線的圓心角為36°。如圖3所示：
圖3
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，倒圓角可在0.4-1.0之間取值。因?yàn)樾途€在拉制的過種中面積會損失5%左右，絞制過程中型線面積也會損失5%左右，所以要保證型線的設(shè)計(jì)面積是標(biāo)稱面積的1.1倍以上，方能保證導(dǎo)線的面積和電阻滿足要求。
2、且內(nèi)外層型線相當(dāng)圓直徑相同（已知導(dǎo)線的面積為240 ，導(dǎo)線直徑為18.8mm）
內(nèi)外層型線結(jié)構(gòu)以6+10為例，則每根型線面積為15 ，考慮到有10%的面積損失，則拉制前的鋁型線總截面為240÷0.9=266.7
則內(nèi)層鋁層直徑為
外層鋁層直徑
如圖4所示：
圖4
經(jīng)過AUTOCAD計(jì)算后，內(nèi)外層型線面積為16.36 ，在設(shè)計(jì)拉絲模具時可參照此面積進(jìn)行設(shè)計(jì)。
型線絞制后，導(dǎo)線的填充系數(shù)將達(dá)到0.95以上，則導(dǎo)線內(nèi)層直徑d1計(jì)算如下：
內(nèi)層型線的面積為：
則內(nèi)層型線直徑為：
導(dǎo)線外層直徑d2計(jì)算如下：
內(nèi)層型線的面積為：
則內(nèi)層型線直徑為：
絞制過程中需用聚晶模對絞層進(jìn)行緊壓，內(nèi)層模具孔徑為12.5mm，外層模具孔徑為18.9mm，方可滿足導(dǎo)線直徑和面積的要求。絞制完成后的成品結(jié)構(gòu)圖如下：
經(jīng)過AUTOCAD軟件計(jì)算后，導(dǎo)線內(nèi)外層型線面積為15.46 。
在設(shè)計(jì)型線時，不能按照標(biāo)稱面積進(jìn)行型線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要充分考慮型線的特殊性，將拉絲、絞制中的損失充分考慮在內(nèi)，方能生產(chǎn)出合格的型線產(chǎn)品。
本文分析較為淺陋，難免有瑕疵之處，歡迎大家批評指正。
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