王文淵宮傳播（.安徽江淮電纜集團(tuán)有限公司，安徽 巢湖 3837；.安徽華能電纜集團(tuán)有限公司，安徽 巢湖 3837）

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淺談電纜鎧裝時(shí)鋼絲起“燈籠”現(xiàn)象、改進(jìn)及鎧裝鋼絲根數(shù)確定

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（1.安徽江淮電纜集團(tuán)有限公司，安徽 巢湖 238371；2.安徽華能電纜集團(tuán)有限公司，安徽 巢湖 238371）

摘 要：本文主要介紹了鋼絲鎧裝電纜時(shí)出現(xiàn)的“燈籠”現(xiàn)象和鎧裝鋼絲根數(shù)的計(jì)算。在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，會(huì)出現(xiàn)“燈籠”現(xiàn)象，造成了很大的麻煩，為解決此問(wèn)題，本人根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)整理了一套解決方案供大家參考。同時(shí)給出了鋼絲鎧裝電纜的鋼絲根數(shù)計(jì)算公式。

關(guān)鍵詞：電線電纜；鋼絲鎧裝；“燈籠”；根數(shù)

一、成纜工序

三芯電纜鋼絲鎧裝，成纜時(shí)要求必須圓整，絕緣線芯的張力須調(diào)整均勻，為下道鋼絲鎧裝工序奠定良好基礎(chǔ)。這是因?yàn)樵阡摻z鎧裝時(shí)，鋼絲與纜芯接觸面積小，鋼絲對(duì)纜芯有一向內(nèi)的壓力，若絕緣線芯的張力調(diào)整不均勻，成纜不圓整，在鋼絲鎧裝時(shí)容易造成鋼絲背股、松股，會(huì)造成“燈籠”狀；鋼絲鎧裝不圓整，鎧裝后的線不平直，這給成品裝盤(pán)及用戶敷設(shè)帶來(lái)麻煩，所以在生產(chǎn)鋼絲裝鎧線時(shí)必須注意成纜工序，尤其是成纜時(shí)絕緣線芯始端和末端必需要用等同外徑的牽引線，保證絕緣線芯及纜芯線始終在張力的作用下成纜，避免鋼絲裝鎧時(shí)內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。

二、鋼絲裝鎧

1 首先鋼絲放線盤(pán)必須有張力，且張力要調(diào)節(jié)均勻。

2 鋼絲直徑是根據(jù)成纜假定直徑來(lái)選取的，鋼絲的根數(shù)是根據(jù)電纜理論計(jì)算值和電纜的外徑確定的，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，鋼絲的根數(shù)可根據(jù)纜芯線芯的實(shí)際外徑適當(dāng)在生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上增減1～2根。在對(duì)國(guó)外電纜招標(biāo)填寫(xiě)技術(shù)參數(shù)時(shí)鋼絲的直徑可直接填寫(xiě)，但根數(shù)不能填寫(xiě)定值，要有±2根的允許范圍，這樣在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可有調(diào)整的余地。

3 我公司采用籠式絞線設(shè)備進(jìn)行鋼絲裝鎧，可對(duì)鎧裝鋼絲進(jìn)行退扭，鋼絲內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力會(huì)減小，但是當(dāng)鋼絲直徑達(dá)到3.15mm或者4.0mm時(shí)，即使經(jīng)過(guò)退扭，鋼絲的內(nèi)應(yīng)力依然很大，鎧裝時(shí)常出現(xiàn)起燈籠和跳浜現(xiàn)象。鑒于此，我公司在分線板前面增加了一段預(yù)成型裝置，粗鋼絲經(jīng)過(guò)∽型的預(yù)成型裝置后內(nèi)部應(yīng)力基本可以消除。

4 并線模具必須選取內(nèi)孔粗糙度為0.025的鋼模材料，其內(nèi)孔尺寸不宜太大也不宜太小，太大鋼絲緊密性不好，太小增加鋼絲的牽引力，鋼絲不能暢通連續(xù)運(yùn)行，且易將鋼絲表面損壞。

5 線芯盤(pán)及鋼絲盤(pán)安裝

確認(rèn)線芯合格后將線芯盤(pán)安裝到放線架，調(diào)整放線架張力至適中。將線芯盤(pán)上牽出的線芯與牽引線芯連接。要求：連接處用自然膜纏裹且線徑不可過(guò)粗以使其可順利通過(guò)內(nèi)鎧機(jī)頭。

檢查絞籠及搖籃后將鋼絲盤(pán)安裝到搖籃。方法：鋼絲盤(pán)擋扭在鋼絲盤(pán)中心軸以上，用行車吊起鋼絲盤(pán)，開(kāi)到搖籃正上方后慢慢放下，用手拉動(dòng)鋼絲盤(pán)，讓鋼絲盤(pán)中心口對(duì)準(zhǔn)卡口，拉動(dòng)鎖桿，鎖住。要求：鋼絲盤(pán)安裝到搖籃可正常轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絲可從鋼絲盤(pán)上方牽出。

6 鋼絲牽引

將鋼絲沿滾筒中心軸平行方向從鋼絲盤(pán)牽至機(jī)頭處并均勻地系在牽引線上。要求：鋼絲系在牽引線處要均勻不致過(guò)錯(cuò)以使其能順利通過(guò)外鎧機(jī)頭和外鎧壓輪。

7 調(diào)試

按工藝要求將內(nèi)外鎧轉(zhuǎn)速，牽引速度，內(nèi)外鎧弧高弧寬調(diào)節(jié)合適。方法如下：內(nèi)外鎧轉(zhuǎn)速，按圖示換上相應(yīng)變速齒輪，速度桿調(diào)至所要求位臵。牽引速度：按牽引箱上的圖示將各變速齒輪調(diào)至相應(yīng)位臵即可?；「撸恨D(zhuǎn)動(dòng)中間預(yù)變形器，調(diào)至要求弧高即可?；挘河棉僮忧么蝾A(yù)變形器兩邊，將弧寬調(diào)至要求，且兩邊和中間的距離相等即可。要求：調(diào)試后的電纜光滑緊密，不散頭。將調(diào)試好的電纜通過(guò)牽引電纜牽到收線盤(pán)后即可進(jìn)行正常生產(chǎn)。

8 正常開(kāi)車前須對(duì)機(jī)頭處鋼絲進(jìn)行檢查，若鋼絲未繃緊則需要拖車，方法如下：抽出內(nèi)鎧檔位擋扭，檔位到正中間，松開(kāi)擋扭，搖動(dòng)檔位桿，確定檔位正確。外鎧檔位處理方法同內(nèi)鎧。檔位掛至空檔后點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕，當(dāng)鋼絲和線芯同時(shí)動(dòng)時(shí)立即按下停止按鈕，將檔位復(fù)位。鋼絲鎧裝時(shí)纜芯始端和末端必須要有等同外徑的牽引線，保證始終在張力下裝鎧，避免始端和末端產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)鋼絲始末端頭必須捆扎實(shí)，防止鋼絲滑移。

接頭處理方法：鋼絲出現(xiàn)接頭后立即剎車，將速度調(diào)至4格，用手拽緊出現(xiàn)接頭的鋼絲，將有接頭的鋼絲盤(pán)轉(zhuǎn)至方便處理的位臵，牽出接頭，拽緊鋼絲，不要使鋼絲盤(pán)上的鋼絲松散，如壓線將鋼絲接頭從壓線位臵掏出即可。用鋼絲對(duì)焊機(jī)將接頭焊住，方法如下：鋼絲接頭分別夾在對(duì)焊機(jī)的兩極，兩接頭對(duì)齊，對(duì)焊機(jī)調(diào)制合適檔位，一手按住對(duì)焊機(jī)按鈕，另一只手慢慢將接頭送到一起，鋼絲通電融化后再稍微送一點(diǎn)，松開(kāi)對(duì)焊機(jī)按鈕，拿下鋼絲，再按住對(duì)焊機(jī)按鈕，將焊接處放在淬火極上淬火，鋼絲發(fā)紅且不出現(xiàn)火花即可。焊接處冷卻后，用手對(duì)折焊接處，檢查是否結(jié)實(shí)。確定焊接處結(jié)實(shí)后用搓把焊接

9 在鋼絲鎧裝后，通常要用鋼帶單層間隔繞包或雙層無(wú)紡布/一層無(wú)紡布和一層PP壓花帶重疊繞包進(jìn)行扎緊。由于鋼絲的彈性很大，在上收線盤(pán)后，在彎曲作用力下，須防止外層扎帶繃開(kāi)，避免繞包后層與層間或?qū)优c線芯間的摩擦損壞扎帶，造成“燈籠”現(xiàn)象。

三、護(hù)套的擠出工序

1 電纜外護(hù)層的作用

外護(hù)層主要由內(nèi)襯層、鎧裝層及外被層組成。

（1）內(nèi)襯層作用：在裝鎧層過(guò)程中，防止內(nèi)護(hù)層被鎧裝層碰傷；在敷設(shè)運(yùn)行中，可以抵御外界腐蝕介質(zhì)的侵入，防止金屬護(hù)套（內(nèi)護(hù)層）與外界腐蝕介質(zhì)的接觸，處延長(zhǎng)電纜的使用壽命。

（2）鎧裝層作用：防止電纜在敷設(shè)過(guò)程中或運(yùn)行過(guò)程中遭到可能遇到的機(jī)械損傷，以確保內(nèi)護(hù)層有完整性，并可以承受一定的外力作用。

（3）外被層作用：主要是保護(hù)鎧裝層，防止鎧裝層在敷設(shè)過(guò)程中受到損傷。由塑料護(hù)套組成的外被層可以防止鎧裝層在運(yùn)行過(guò)程中受到腐蝕。

電纜護(hù)層是保證電纜長(zhǎng)期保持優(yōu)良電氣性能的，一旦護(hù)層損傷，電纜就會(huì)發(fā)生故障，不能繼續(xù)運(yùn)行，因此電纜的使用壽命在很大程度上依賴于電纜護(hù)層的壽命，而電纜護(hù)層的壽命在很大程度上取決于護(hù)層的制造質(zhì)量。

2 各種外護(hù)層的結(jié)構(gòu)

（1）金屬套通用電纜外護(hù)套結(jié)構(gòu)。

（2）非金屬套通用電纜外護(hù)層結(jié)構(gòu)。

（3）鉛套充油電纜外護(hù)層結(jié)構(gòu)。

（4）鋼管電纜外護(hù)層。

在擠外護(hù)套時(shí)，根據(jù)鋼絲節(jié)距及電纜的長(zhǎng)度將電纜的始端沿鋼絲方向旋轉(zhuǎn)幾圈后與牽引線聯(lián)結(jié)，且在牽引聯(lián)結(jié)處用一鋼棒將其鎖定，這樣就可以防止電纜由于在鋼絲應(yīng)力作用下回轉(zhuǎn)產(chǎn)生松散，以至于在擠出過(guò)程鋼絲產(chǎn)生“燈籠”狀，此棒一直到了收線牽引后方可取下。總而言之，生產(chǎn)鋼絲裝鎧電纜時(shí)，只要從成纜、鋼絲裝鎧、擠外護(hù)套三道工序稍加注意，就可以防止或減少鋼絲起“燈籠”和“跳浜”。以上是在生產(chǎn)鋼絲裝鎧電纜時(shí)摸索出的一些經(jīng)驗(yàn)和方法，愿與同行們交流。

四、鋼絲鎧裝的根數(shù)確定

在鎧裝電纜的工藝設(shè)計(jì)中，有兩個(gè)重要參數(shù)：鋼絲根數(shù)和鋼絲節(jié)距。對(duì)于鋼絲根數(shù)的計(jì)算較為方便，鋼絲的絞合節(jié)距計(jì)算復(fù)雜很多：不僅有乘方計(jì)算，還有根式計(jì)算；計(jì)算過(guò)程還會(huì)遇到保留小數(shù)位數(shù)問(wèn)題。不同的小數(shù)保留位數(shù)，其節(jié)距的計(jì)算結(jié)果會(huì)大相徑庭，影響電纜工藝設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)?；诖?，筆者推介一個(gè)鋼絲節(jié)距計(jì)算的簡(jiǎn)便公式，該公式避免了多位小數(shù)的相除、乘方運(yùn)算、根式運(yùn)算，使得計(jì)算結(jié)果相對(duì)是確定值，尤其是對(duì)于大批量計(jì)算鋼絲節(jié)距、制定鎧裝工藝有顯著優(yōu)勢(shì)。鎧裝工藝的主要計(jì)算公式，鋼絲鎧裝工藝中有兩個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)：鋼絲根數(shù)及鋼絲絞合節(jié)距。關(guān)于這兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算公式分別是：

1 鋼絲根數(shù)

其中：

D0—鋼絲鎧裝前外徑，mm；

d—鋼絲直徑，mm；

K—鋼絲絞合系數(shù)（鋼絲φ1.4～1.8 取1.06；φ2.5～3.15取1.05；φ4.0～6.0 取1.05；鋼絲直徑小于1.4mm，取1.07。計(jì)算結(jié)果（根數(shù)）四舍五入）。

假定外徑依據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)GB/ T2952.3-2008中表6選取。

2 鋼絲絞合節(jié)距鋼絲節(jié)距的計(jì)算較為復(fù)雜，應(yīng)用的公式是：

鋼絲根數(shù)

可以在先求得鋼絲根數(shù)的基礎(chǔ)上，代入式（2）。最終通過(guò)開(kāi)2次方求得節(jié)距h。但是在式（2）整個(gè)計(jì)算過(guò)程中，不僅運(yùn)算繁復(fù)，而且由于存在小數(shù)的計(jì)算，又有根式運(yùn)算，因此不同的人在運(yùn)算中，因保留的小數(shù)位數(shù)不盡相同，所以其結(jié)果差異很大，也就是鋼絲節(jié)距會(huì)相差10%甚至更多。

求解鎧裝鋼絲節(jié)距的一個(gè)簡(jiǎn)捷運(yùn)算公式，作者在工作實(shí)踐中也深感在求解鋼絲鎧裝電纜的鋼絲節(jié)距運(yùn)算過(guò)程中存在上述問(wèn)題，現(xiàn)在終于可以找到一個(gè)簡(jiǎn)捷公式，其方法是：將式（1）代入式（2）的左邊，然后經(jīng)過(guò)不太復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，就可獲得以下公式，鋼絲節(jié)距：

該公式中的K同，如式（1）。由于回避了根式運(yùn)算和解方程運(yùn)算，因此獲得的答案是唯一的，不會(huì)出現(xiàn)不確定值；而且由于公式的運(yùn)算很方便，大大方便了批量性計(jì)算鎧裝電纜的工藝工作，實(shí)為電纜工藝師的一個(gè)有力“武器”。

參考文獻(xiàn)

［1］王春江.電線電纜手冊(cè)（第2版）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.

中圖分類號(hào)：TM247

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A