Resumen: Seleccionar estructuras de cable y parámetros de proceso de cableado razonables puede ayudar a mejorar el rendimiento del cable y reducir los costos de producción. Este artículo describe principalmente problemas y soluciones comunes en el proceso de cableado de milillones de cables de alta tensión y cables de media tensión.
1. Dirección de torsión del cableado
La dirección de torsión del cableado se puede dividir en direcciones S y Z. El método de diferenciación es el mismo que el de los núcleos de cables trenzados. Después de cablear el núcleo del cable aislado, colóquelo horizontalmente y mire hacia adelante. Si está torcido hacia la izquierda, es S, y si está torcido hacia la derecha, es Z, el cableado de la capa más externa del cable debe ser Z. Durante el proceso de producción, frente al extremo frontal delmáquina de varadoo máquina cableadora, la jaula de trenzado gira en el sentido de las agujas del reloj, y la dirección del núcleo del cable retorcido es Z, y la dirección inversa es S. Para determinar la dirección de torsión del núcleo del cable retorcido, puede usar sus manos para comparar. El pulgar debe estar a lo largo del eje del núcleo del cable y los otros cuatro dedos deben estar en la misma dirección que el cable retorcido. Si es igual que la mano izquierda, es S, y si es igual que la mano derecha, es Z. Como se muestra en la Figura (1).
Figura (1) Determinación de la dirección de torsión
2. Paso del cableado y factor de paso
Durante el proceso de cableado, cada núcleo de alambre aislado del cable tiene movimientos lineales y rotacionales. Cuando el núcleo del cable aislado gira una vez, la distancia que avanza el núcleo del cable aislado a lo largo de la dirección axial se denomina paso del cable. En la práctica de producción, el paso del cable se expresa generalmente en términos de múltiplos de paso. El llamado paso múltiple es la relación entre la longitud del paso y el diámetro del cable. Expresado como:
m=L/D
En la fórmula, m——factor de paso del cable; L——paso del cable; D——diámetro del cable.
Los factores de tono son diferentes para diferentes productos. Los cables que generalmente requieren una mayor flexibilidad requieren factores de paso más pequeños. Por ejemplo, para cables de perforación eléctrica en cables de minería, el estándar UZ estipula que no debe ser mayor a 5 veces, el estándar UC y el estándar UCP estipulan que no debe ser mayor a 10 veces, y los estándares U y UP estipulan que no debe ser mayor de 12 a 14 veces, para que estos cables tengan mejores propiedades de flexión.
La selección de la longitud del paso del cable es diferente para diferentes núcleos aislados de cable. El tamaño del paso del cable afecta directamente a la deformación del núcleo aislado y a la flexibilidad del cable. Cuanto mayor sea el paso del cable, mayor será la deformación del núcleo del aislamiento del cable al doblarlo y peor será la flexibilidad del cable.
Por lo general, el paso del cableado del núcleo del cable aislado se selecciona en función de factores como las condiciones de uso del cable, la suavidad del núcleo del cable y la estabilidad del cable después del cableado. Seleccione el paso de cable adecuado para garantizar que el cable tenga buena estabilidad estructural y capacidad de flexión, reduzca la deformación y las arrugas y tenga una mayor productividad. Para núcleos de alambre aislados circulares, se utilizan cables flotantes y pasos más pequeños. Generalmente, la relación de paso es de 25 a 40, mientras que los núcleos de alambre aislados en forma de abanico están fijos y cableados. Para reducir la deformación y el desplazamiento de la banda, se utilizan relaciones de paso mayores. La relación de paso generalmente está entre 40 y 80. Los pasos comúnmente utilizados se muestran en la Tabla (1).
Tabla (1) Relación de paso de cable de núcleos de alambre aislados con papel
En la selección específica, generalmente cuanto mayor es la sección transversal del núcleo trenzado, menor es la relación de paso del cable. Los cables con secciones transversales más pequeñas suelen tener una relación de paso de 70 a 80, mientras que los cables con secciones transversales más grandes suelen tener una relación de paso de 60 a 70. Porque cuando un cable de sección transversal grande se convierte en un cable, si el paso es demasiado grande, la flexibilidad se volverá pobre e inestable. Cuando el núcleo de alambre aislado extruido se transforma en un cable, el núcleo de alambre aislado es relativamente rígido y genera una gran tensión interna. Para garantizar su estabilidad estructural y evitar la formación de serpentinas después de formar el cable, se debe seleccionar un paso más pequeño, como se muestra en la Tabla (2).
Tabla (2) Relación de paso de cable de núcleos de alambre aislados extruidos
El paso del cable del cable de control es pequeño y el factor de paso del cable es generalmente de 18 a 20 para la capa exterior y ligeramente mayor para la capa interior.
3. Paso y velocidad de torsión
Dado que el núcleo del cable aislado se mueve en línea recta y se tuerce durante el proceso de cableado del cable, la longitud del cable no es igual a la longitud real del núcleo del cable aislado. Dentro de un paso del cable, la relación entre la longitud real l del núcleo aislado y la longitud del paso L se denomina coeficiente de torsión K, es decir, K=l/L.
En el uso real, también existe el concepto de velocidad de torsión, es decir, la relación entre la longitud real del núcleo aislado menos la longitud del paso dentro de un paso de cable y la longitud del paso del cable se denomina velocidad de torsión. Esto se debe a que, al igual que cuando se tuerce el núcleo conductor, cuando el núcleo aislado gira a lo largo de la espiral durante la formación del cable, su longitud real es mayor que la longitud del paso, por lo que esta longitud aumentada se calcula como la longitud del paso del cable. La relación se denomina tasa de torsión del cable y generalmente se expresa como porcentaje, como se muestra en la Figura (2).
Figura (2) Diagrama de expansión de una espiral de paso
L es el paso del cable, D es el diámetro del cable y l es la longitud real del núcleo aislado dentro de un paso. Entonces la tasa de arrastre se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
En la fórmula, m——factor de paso del cable;
Por tanto, la tasa de torsión λ se puede escribir como:
Se puede observar que la velocidad de torsión está determinada por el factor de paso. Cuanto menor sea el factor de paso, mayor será la tasa de torsión. El aumento de la velocidad de torsión aumenta la resistencia de los hilos cableados y, en consecuencia, aumenta el consumo de materiales conductores y otros materiales aislantes por unidad de longitud del cable.