电缆导体结构

导线的截面积主要决定于电缆的传输容量，例如长期允许载流量，允 许短路电流等。设计方法是按电缆的结构和运行条件，先假定几个导线 系列截面积，分别计算电缆的长期允许载流量，选取其中合适者，再作允 许短路电流核算。导线的截面积应同时满足长期允许载流量和允许短路 电流的要求。表 15 - 4 中列出了目前电力电缆导线截面系列。

表 15 - 4    电力电缆导线截面积系列表

①850mm2 及以上截面积根据技术协议书选用。

1 . 圆形导线正规绞合结构  正规绞合时圆单线直径相同，中心放置 1

根单线，第一层为 6 根，以后每层递增 6 根，导线中单线的总根数 N 为 N = 1 + 3 m( m + 1)

式中  m —绞合层数。

相邻两层导线的绞合方向相反。

2 . 紧压导线结构  对圆形和非圆形导线(如扇形，椭圆形等)加以紧 压，可提高导线的填充系数，缩小外径，用于粘性浸渍纸绝缘电缆还可减 少在垂直敷设时浸渍剂的淌流。

紧压工艺有一次紧压和逐层紧压两种。一次紧压是在 各层单线全部绞完后，用一对滚压轮压紧，填充系数约为 80% ~ 84% 。逐层紧压是在每层单线绞完后，均用滚压轮紧 压，填充系数可达 90% ~ 93% ，常用于大截面导线。

导体经过紧压后，每根导线不再是圆形而是不规则形 状，原来空隙部分被导线变形而填满，如图 15 - 4 所示。紧 压圆形导体的结构参数如表 15 - 5 所示。

表 15 - 5   紧压圆形线芯结构参数

3. 扇形导体结构  为使非紧压扇形芯具有足够的可曲度和稳定性， 在设计不紧压扇形芯时，必须遵守下列规则。

(1)中央导线规则  扇形芯的中央导线必须位于扇形芯的中心线上， 否则，当线芯弯曲时，位于中心线上部导线将被拉伸，而下部的将被压缩 而可能凸出。这将引起扇形破坏而损伤绝缘。

(2)移滑规则  扇形芯中心线上导线的直径一般较

大，处在其两侧的导线应能沿中心线上导线滑动而不改变

扇形芯外形，这一规则称为移滑规则，如图 15 - 5 所示。

如不遵守这一规则，当扇形芯绞合成缆时，扇形可能被破

坏而损伤绝缘。                                          图 15 - 5

目前我国对于工作电压在 10kV 及以下油浸纸绝缘电 移滑规则说明  力电缆，扇形线芯都采用紧压结构，即先绞合成卵形线芯坯子，再经过型 模紧压成扇形线芯。不同截面积线芯坯子的结构如下：

截面为 10 及 16mm2  的扇形芯由实心圆形单线组成，或由相同直径的 圆形线绞合而成。

截面由 25 到 70mm2  由 6 根不绞合的中央导线，其上加盖由 12 根导线 组成的线层而制成(图 15 - 6)。

截面积 70、95、120mm2  的扇形芯，采用由 7 根导线

绞合的中央线芯，沿其两侧平放二根圆形导线，然后再

加盖一层或两层导线( 150mm2 及以上)，如图 15 - 7 和

图 15 - 8 所示。

另外，设计单根导线组成扇形截面积( 以及数根导

线组成紧压扇形芯)，必须考虑下列各点：

①扇形线芯边角圆弧化半径必须选择足够大，以 免线芯尖角引起电场集中和损伤电缆绝缘层。对于截 面积在 25 ~ 30mm2  范围内的线芯，圆弧化半径一般选 定为 1mm。

图 15 - 6   截面积 为 25、35、70mm2    扇形芯坯的结构

图 15 - 7   截面积为

70、95、120mm2

扇形芯坯的结构

图 15 - 8   截面积为

150、185、240mm2

扇形芯坯的结构

②为了保证电缆外形为圆形，绝缘线芯绞合后半

径减去线芯的绝缘厚度，必须等于线芯扇形圆弧半径

R(图 15 - 9)，从图 15 - 9 可以看出，如 R'小于正确值

R，则扇形高度、相间空隙、电缆直径将比等于正确值时

为大。如扇形圆弧大于正确值，同样也会增加电缆直

径，甚至在绞合成电缆时，损伤电缆绝缘层。

对于双芯电缆线芯一般采用弓形结构，如图 15 - 10、图 15 - 11 所示。

几种标准扇形、弓形线芯的结构参数和尺寸如下 表所示，可供设计线芯时参考。

图 15 - 9

正确选择扇形

圆弧半径的说明

图 15 - 10    弓形线芯坯结构    图 15 - 11    弓形线芯坯结构

(线芯截面积为 25、35、50、70mm2 )    (线芯截面积为 95、120mm2 )

• 过度弯曲、拉伸可能对电缆造成损伤的问题
• 特种电缆柔韧性和优良的电气性能
• 电缆老化的加剧会缩短电缆的使用寿命
• 机器人电缆承受着频繁的弯曲性能
• 组合电缆稳定的性能表现