楊素華， 王衛(wèi)東， 林凡濤， 許啟發(fā)， 潘　龍， 王　強(qiáng)

（1.青島豪邁電纜集團(tuán)有限公司，山東膠州266300；2.河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校，河南新鄉(xiāng)453002）

瓦形與圓形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和成本之對(duì)比

楊素華1， 王衛(wèi)東2， 林凡濤1， 許啟發(fā)1， 潘龍1， 王強(qiáng)1

（1.青島豪邁電纜集團(tuán)有限公司，山東膠州266300；2.河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校，河南新鄉(xiāng)453002）

五芯低壓電力電纜產(chǎn)品有瓦形和圓形兩種導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合導(dǎo)體實(shí)際生產(chǎn)情況，分別從導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)體截面、產(chǎn)品成本等方面進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比。結(jié)果表明：瓦形和圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體電力電纜產(chǎn)品各有優(yōu)勢(shì)，在生產(chǎn)制造時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

瓦形導(dǎo)體；圓形導(dǎo)體；結(jié)構(gòu)和成本；對(duì)比

0 引 言

一般情況下，50 mm2及以上規(guī)格的低壓電力電纜導(dǎo)體會(huì)采用異形結(jié)構(gòu)，以達(dá)到成纜緊密圓整、減小外徑、降低運(yùn)輸成本以及減少安裝敷設(shè)費(fèi)用等目的，因此異形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體得到廣泛應(yīng)用。其中，五芯電纜導(dǎo)體通常采用4（瓦）+1（圓）結(jié)構(gòu)形式；不過(guò)根據(jù)電力電纜設(shè)計(jì)原理，也可采用4（圓）+1（圓）結(jié)構(gòu)形式。本文以交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯（PVC）護(hù)套電力電纜YJV22-0.6/1 kV 4× 185+1×95 mm2為例，對(duì)這兩種導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比。

1 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和導(dǎo)體截面的對(duì)比

1.1電纜結(jié)構(gòu)的對(duì)比

YJV22-0.6/1 kV 4×185+1×95 mm2電纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。從圖1可以看出兩種不同的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形式：a主線絞合導(dǎo)體結(jié)構(gòu)采用4（圓）+1（圓）結(jié)構(gòu)；b主線絞合導(dǎo)體結(jié)構(gòu)采用4（瓦）+1（圓）結(jié)構(gòu)。

1.2導(dǎo)體截面的對(duì)比

電纜用導(dǎo)體，成品直流電阻越接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的直流電阻值越好。以185 mm2銅導(dǎo)體為例，在導(dǎo)體直流電阻符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下，瓦形最小導(dǎo)體截面為180.2～181.0 mm2，圓形最小導(dǎo)體截面為177.1～177.9 mm2，由此可以看出圓形緊壓導(dǎo)體能在一定程度上減少材料用量，從而降低材料成本。

通過(guò)對(duì)緊壓前后單線變形程度的比較發(fā)現(xiàn)，在緊壓系數(shù)相近的情況下，圓形緊壓導(dǎo)體各單線變形基本相近，而瓦形導(dǎo)體的單線極不均勻，在瓦形的四個(gè)圓角和內(nèi)側(cè)小圓弧處單線變形嚴(yán)重，單線大的變形產(chǎn)生嚴(yán)重的加工硬化，從而導(dǎo)致單線電阻增大，不得不通過(guò)增大導(dǎo)體截面來(lái)保證直流電阻的合格。因此，相同規(guī)格導(dǎo)體，采用瓦形導(dǎo)體的實(shí)際截面要大于圓形導(dǎo)體，增加比例約在1％～2％。

2 導(dǎo)體后續(xù)工序成本的對(duì)比

兩種不同形狀導(dǎo)體XLPE絕緣鋼帶鎧裝PVC護(hù)套電力電纜的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表1。圓形緊壓導(dǎo)體電纜因成纜后線芯間間隙較大，其輪廓外徑要大于瓦形緊壓導(dǎo)體電纜，因此其填充、包帶、內(nèi)襯層、鋼帶和護(hù)套材料用量均多于瓦形結(jié)構(gòu)電纜。相同截面積，圓形的周長(zhǎng)最小，因此圓形導(dǎo)體電纜的絕緣材料用量會(huì)少于瓦形結(jié)構(gòu)電纜，兩種結(jié)構(gòu)電纜材料用量詳見(jiàn)表2。

圖1　圓形緊壓導(dǎo)體和瓦形緊壓導(dǎo)體電纜結(jié)構(gòu)圖

表1　YJV22-0.6/1 kV 4×185+1×95 mm2電纜結(jié)構(gòu)尺寸?。▎挝唬簃m）

表2　YJV22-0.6/1 kV 4×185+1×95 mm2電纜材料用量?。▎挝唬簁g·km-1）

從表1和表2可見(jiàn)，瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體成品外徑約為圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體成品外徑的92％，且其成纜結(jié)構(gòu)緊密，不僅節(jié)省填充材料，而且后續(xù)包帶、內(nèi)襯層、鎧裝、護(hù)套用量也相應(yīng)減少。而瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體產(chǎn)品總重量是圓形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的96％，相當(dāng)于較圓形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品重量輕4％，故瓦形導(dǎo)體電纜可減少運(yùn)輸和施工費(fèi)用。

3 導(dǎo)體生產(chǎn)加工和質(zhì)量控制的對(duì)比

3.1生產(chǎn)加工

（1）瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體采用軋輥模具方式生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中不可能做到全程測(cè)量導(dǎo)體直流電阻，一般在實(shí)際生產(chǎn)中均通過(guò)取樣驗(yàn)證稱(chēng)重截面，確定相應(yīng)的導(dǎo)體尺寸（瓦高，瓦寬）。生產(chǎn)時(shí)，需依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝測(cè)量瓦高、瓦寬，但由于測(cè)量高度存在誤差等因素，易造成實(shí)際生產(chǎn)稱(chēng)重截面不穩(wěn)定，截面偏大，造成原材料浪費(fèi)；截面偏小，則導(dǎo)體電阻不合格，材料浪費(fèi)更大。

（2）圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體采用拉拔方式生產(chǎn)，操作工依據(jù)生產(chǎn)工藝要求選擇正確尺寸的模具即可。實(shí)際生產(chǎn)中，截面尺寸易控制，受人為因素影響小，材料成本較易控制。

3.2質(zhì)量控制

（1）瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體生產(chǎn)用模具為壓輥，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因受力不均勻，部分單線變形較大。尤其是鋁導(dǎo)體的機(jī)械性能較差，導(dǎo)體易出現(xiàn)斷線，內(nèi)層翻身，甚至整個(gè)導(dǎo)體被拉斷，而且不易解決，生產(chǎn)難度大和易造成不合格產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)較大，因此產(chǎn)品質(zhì)量較難控制。

（2）圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體生產(chǎn)模具為拉拔模，拉拔模為專(zhuān)業(yè)的模具生產(chǎn)廠家加工，尺寸精度高，表面光滑，故生產(chǎn)出的導(dǎo)體表面光滑圓整，導(dǎo)體稱(chēng)重截面穩(wěn)定，較接近設(shè)計(jì)截面，這樣產(chǎn)品質(zhì)量就易控制。

4 結(jié) 論

（1）瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體成品電纜外徑約為圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體的92％，電纜重量能減少4％，從而減少運(yùn)輸、施工費(fèi)用，從施工上考慮，可采用瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體。

（2）通過(guò)產(chǎn)品材料成本比較，在導(dǎo)體直流電阻符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下，部分規(guī)格圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體產(chǎn)品較瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體產(chǎn)品成本低，從成本方面考慮，這些規(guī)格以采用圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體較為合理。

（3）實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體產(chǎn)品質(zhì)量較瓦形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體易控制，且成品直流電阻較易測(cè)量及測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，從質(zhì)量控制方面考慮，采用圓形結(jié)構(gòu)導(dǎo)體較為合理。

［1］ GB/T 3956—2008 電纜的導(dǎo)體［S］.

［2］ GB/T 12706.1—2008 擠包絕緣電力電纜及附件第一部分：額定電壓1 kV（Um=1.2 kV）和3 kV（Um=3.6 kV）電纜［S］.

［3］ 王衛(wèi)東.電纜工藝技術(shù)原理及應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

Comparison of the Tile Shaped and Round Conductor on Structure and Cost

YANG Su-hua1，WANG Wei-dong2，LIN Fan-tao1，Xu Qi-fa1，PAN Long1，WANG Qiang1
（1.Qingdao Haomai Cable Group Co.，Ltd.，Jiaozhou 266300，China；2.Henan Institute of Electromechanical Engineering，Xinxiang 453002，China）

For five core low-voltage power cable，there are two structure forms of the tile shaped and round conductor.Combined with the practical production experience，this paper detailedly compared the two structure conductor on the structure，cross-sectional area of conductor，the cost of products and other aspects，respectively.The results show that the tile shaped and round conductor cable products each have advantages and disadvantages.In practice，the tile shaped and round conductor structure power cable should be reasonably chosen according to the actual needs.

tile shaped conductor；round conductor；structure and cost；comparison

TM 247

B

1672-6901（2015）06-0032-03

2015-05-18

楊素華（1983-），女，助理工程師.

作者地址：山東膠州市廣州北路502號(hào)［266300］.