الملخص: يمكن أن يساعد اختيار هياكل الكابلات المعقولة ومعلمات عملية الكابلات في تحسين أداء الكابلات وتقليل تكاليف الإنتاج. توضح هذه المقالة بشكل أساسي المشكلات والحلول الشائعة في عملية مد الكابلات الخاصة بموصلات كابلات الجهد العالي وكابلات الجهد المتوسط.
1. اتجاه التواء الكابلات
يمكن تقسيم اتجاه الالتواء للكابلات إلى اتجاهين S وZ. طريقة التمايز هي نفس طريقة النوى السلكية المجدولة. بعد توصيل قلب السلك المعزول، ضعه أفقيًا وانظر للأمام. إذا كانت ملتوية إلى اليسار، فهي S، وإذا كانت ملتوية إلى اليمين، فهي Z، ويجب أن تكون كابلات الطبقة الخارجية للكابل Z. أثناء عملية الإنتاج، تواجه الواجهة الأمامية للكابلآلة تجديلأو آلة الكابلات، يدور قفص الجدل في اتجاه عقارب الساعة، ويكون اتجاه قلب السلك الملتوي هو Z، والاتجاه العكسي هو S. لتحديد اتجاه التواء قلب السلك الملتوي، يمكنك استخدام يديك للمقارنة. يجب أن يكون الإبهام على طول محور قلب الكابل، ويجب أن تكون الأصابع الأربعة الأخرى في نفس اتجاه السلك الملتوي. فإذا كانت مثل اليد اليسرى فهي S، وإذا كانت مثل اليد اليمنى فهي Z. كما هو موضح في الشكل (1).
الشكل (1) تحديد اتجاه الالتواء
2. عامل الملعب وعامل الملعب
أثناء عملية مد الكابلات، يكون لكل سلك معزول للكابل حركات خطية ودورانية. عندما يدور قلب السلك المعزول مرة واحدة، فإن المسافة التي يتقدمها قلب السلك المعزول على طول الاتجاه المحوري تسمى ميل الكابل. في ممارسات الإنتاج، يتم التعبير عن خطوة الكابل بشكل عام بمضاعفات درجة الصوت. ما يسمى بمضاعف درجة الصوت هو نسبة طول درجة الصوت إلى قطر الكابل. أعرب على النحو التالي:
م = ل / د
في الصيغة، m —— عامل ميل الكابل؛ L —— درجة الكابل؛ د —— قطر الكابل.
تختلف عوامل الملعب باختلاف المنتجات. تتطلب الكابلات التي تتطلب عمومًا مرونة أعلى عوامل درجة حرارة أصغر. على سبيل المثال، بالنسبة لكابلات الحفر الكهربائية في كابلات التعدين، ينص معيار UZ على ألا تزيد عن 5 مرات، وينص معيار UC ومعيار UCP على ألا يزيد عن 10 مرات، وتنص معايير U وUP على ذلك ويجب ألا تزيد عن 12 إلى 14 مرة، حتى تتمتع هذه الكابلات بخصائص ثني أفضل.
يختلف اختيار طول خطوة الكابل باختلاف النوى المعزولة للكابل. يؤثر حجم خطوة الكابل بشكل مباشر على تشوه القلب المعزول ومرونة الكابل. كلما كانت خطوة الكابل أكبر، زاد تشوه قلب عزل الكابل عند الانحناء، وساءت مرونة الكابل.
عادةً ما يتم تحديد درجة الكابلات الخاصة بنواة السلك المعزول بناءً على عوامل مثل ظروف استخدام الكابل، ونعومة قلب السلك، واستقرار الكابل بعد توصيل الكابلات. حدد درجة الكابل المناسبة للتأكد من أن الكابل يتمتع بثبات هيكلي جيد وقابلية للانحناء، ويقلل من التشوه والتجاعيد، كما يتمتع بإنتاجية أكبر. بالنسبة لقلب الأسلاك المعزولة الدائرية، يتم استخدام الكابلات العائمة ويتم استخدام درجات أصغر. بشكل عام، نسبة الملعب هي 25 إلى 40، في حين أن قلوب الأسلاك المعزولة على شكل مروحة تكون ثابتة وموصلة بالكابلات. من أجل تقليل التشوه وإزاحة الشريط، يتم استخدام نسب خطوة أكبر. تتراوح نسبة حدة الصوت بشكل عام بين 40 و80. يتم عرض درجات الصوت شائعة الاستخدام في الجدول (1).
الجدول (1) نسبة ميل الكابلات لقلب الأسلاك المعزولة بالورق
في الاختيار المحدد، بشكل عام، كلما كان المقطع العرضي للقلب المجدولة أكبر، كلما كانت نسبة ميل الكابل أصغر. عادةً ما تحتوي الكابلات ذات المقاطع العرضية الأصغر على نسبة خطوة من 70 إلى 80، بينما تحتوي الكابلات ذات المقاطع العرضية الأكبر عادةً على نسبة خطوة من 60 إلى 70. لأنه عندما يتم تشكيل كابل مقطع عرضي كبير في كابل، إذا كانت خطوة الصوت إذا كانت كبيرة جدًا، فستصبح المرونة ضعيفة وغير مستقرة. عندما يتم تشكيل قلب السلك المعزول المبثوق في كابل، فإن قلب السلك المعزول يكون صلبًا نسبيًا ويولد ضغطًا داخليًا كبيرًا. ومن أجل ضمان استقراره الهيكلي ومنع تكونه بشكل أفعواني بعد تشكيل الكابل، يجب اختيار خطوة أصغر، كما هو موضح في الجدول (2) كما هو موضح.
جدول (2) نسبة ميل الكابلات لقلب الأسلاك المعزولة المبثوقة
تكون خطوة الكابل لكابل التحكم صغيرة، ويكون عامل خطوة الكابل بشكل عام من 18 إلى 20 للطبقة الخارجية وأكبر قليلاً للطبقة الداخلية.
3. التواء الملعب ومعدل
نظرًا لأن قلب السلك المعزول يتحرك في خط مستقيم ويلتوي أثناء عملية مد الكابلات، فإن طول الكابل لا يساوي الطول الفعلي لقلب السلك المعزول. داخل خطوة الكابل، تسمى نسبة الطول الفعلي l للنواة المعزولة إلى طول المسافة L معامل الالتواء K، أي K=l/L.
في الاستخدام الفعلي، هناك أيضًا مفهوم معدل الالتواء، أي أن نسبة الطول الفعلي للنواة المعزولة مطروحًا منها طول الملعب داخل خطوة الكابل إلى طول خطوة الكابل تسمى معدل الالتواء. هذا لأنه، تمامًا كما هو الحال عندما يتم لف النواة الموصلة، عندما يدور القلب المعزول خلال خطوة على طول اللولب أثناء تشكيل الكابل، يكون طوله الفعلي أكبر من طول الخطوة، لذلك يتم حساب هذا الطول المتزايد على أنه طول خطوة الكابل. وتسمى هذه النسبة بمعدل التواء الكابل، ويتم التعبير عنها عادةً كنسبة مئوية، كما هو موضح في الشكل (2).
الشكل (2) مخطط التوسعة لولبية الملعب
L هو خطوة الكابل، D هو قطر الكابل، و l هو الطول الفعلي للنواة المعزولة داخل خطوة واحدة. ومن ثم يمكن التعبير عن معدل الرفع بالصيغة التالية:
في الصيغة، m —— عامل ميل الكابل؛
لذلك، يمكن كتابة معدل الالتواء α على النحو التالي:
يمكن ملاحظة أن معدل الالتواء يتم تحديده بواسطة عامل الملعب. كلما كان عامل الملعب أصغر، كلما زاد معدل الالتواء. تؤدي الزيادة في معدل الالتواء إلى زيادة مقاومة الأسلاك الموصلة بالكابلات وبالتالي زيادة استهلاك المواد الموصلة والمواد العازلة الأخرى لكل وحدة طول للكابل.