Metody splatania przewodów kablowych i zalecenia dotyczące sprzętu do splatania


Czas publikacji: 31 stycznia 2024 rPogląd:2

Skręcanie przewodów oznacza splatanie razem kilku pojedynczych drutów o tej samej lub różnych średnicach w określonym kierunku i zgodnie z określonymi zasadami w celu utworzenia ogólnego rdzenia skręconego z drutu. Przewodów litych o dużych przekrojach nie można układać, formować i łączyć płynnie, ponieważ niełatwo je zginać. Przewody linkowe rozwiązują ten problem. Metody skręcania zależą od metalu i jego właściwości.

Koncentryczne sploty

Jest to typowy sposób skręcenia przewodów kabla zasilającego. Składa się z linii środkowej lub rdzenia otoczonego jedną lub większą liczbą warstw spirali. Każda następna warstwa dodaje o sześć rdzeni drutu więcej niż poprzednia warstwa. Z wyjątkiem przewodów skręconych w jednym kierunku, każdą warstwę układa się w kierunku przeciwnym do warstwy znajdującej się poniżej. W przypadku przewodów kabli elektroenergetycznych rdzeń jest pojedynczym drutem, a wszystkie skręcone druty mają tę samą średnicę. Jak pokazano na rysunku, pierwsza warstwa na zewnątrz rdzenia drutu to 6 drutów; druga warstwa to 12 drutów; trzecia warstwa to 18 drutów; i tak dalej. Odległość, na jaką pojedynczy drut przewodnika tworzy całą spiralę w warstwie, nazywa się podziałką. Wymagania dotyczące skoku są określone w części 4 normy ASTM. Skok powinien wynosić od 8 do 16 krotności zewnętrznej średnicy odpowiedniej warstwy ułożonej.

Wersja 1

W kablach elektroenergetycznych normą jest klasa B. Norma wymaga pozostawienia najbardziej zewnętrznego kierunku skręcenia. Oznacza to, że patrząc wzdłuż osi żyły kabla, najbardziej zewnętrzne żyły są skręcone w lewo, gdy opuszczają obserwatora. Większą elastyczność uzyskuje się poprzez zwiększenie liczby pojedynczych drutów w przewodniku. Klasa C ma o jedną warstwę drutu więcej niż klasa B, a klasa D ma o jedną warstwę drutu więcej niż klasa C. Ustawienia poziomu aż do poziomu M (powszechnie używane do kabli spawalniczych itp.). Przewody klasy C i klasy D mają masę podobną do przewodów klasy B i mają średnicę zewnętrzną o 3 milimetry większą niż przewody klasy B. n=1+3N (N+1) można wykorzystać do obliczenia liczby pojedynczych przewodówkoncentrycznie skręcone przewodniki. We wzorze n oznacza całkowitą liczbę pojedynczych drutów w przewodzie linkowym; N to liczba warstw poza centralnym pojedynczym drutem.

Kompaktowe splatanie

Koncepcja ta opisuje ścisłą integrację warstw skręconych poprzez niewielkie odkształcenie. Powierzchnia przewodu nie jest zmniejszona. Średnicę końcowego zagęszczonego przewodu można zmniejszyć o nie więcej niż 3% w porównaniu z równoważną średnicą zwykłych przewodów z rdzeniem koncentrycznym. Powszechna obniżka wynosi 2,5%.

Zmniejszenie zewnętrznego skoku przewodu może rozwiązać ten problem, ale skutkuje wysoką impedancją i wymaga zużycia większej ilości materiału przewodzącego.

Skręcanie kompaktowe jest bardziej powszechną metodą splatania, ponieważ podziałka ustawiona w splocie koncentrycznym tworzy małe szczeliny pomiędzy warstwami przewodników. Materiał o niskiej lepkości „wpada” w te szczeliny po wytłaczaniu. Powoduje to nieregularności powierzchni, zwiększa wytrzymywane napięcie i utrudnia odklejenie warstwy.

Skręcanie linii profilu

Metoda ta przypomina skrętkę zagęszczaną, z tą różnicą, że dodatkowy proces formowania pozwala na zmniejszenie średnicy przewodu o 9% w porównaniu ze średnicą zwykłych przewodów o splocie koncentrycznym. W rezultacie średnica przewodu jest w przybliżeniu równa średnicy przewodnika litego. Jednakże szczelina powietrzna nadal istnieje jako kanał migracji wilgoci. Główną zaletą profilowanych przewodów linkowych jest zmniejszona średnica przewodu.

Wiązka Stranding

Pojęcie to służy do opisania scentralizowanego skręcenia pojedynczych drutów w jednolitym kierunku, bez uwzględnienia układu geometrycznego.

Konstrukcja ta stosowana jest do kabli z żyłami o małych średnicach drutu amerykańskiego, które wymagają wyjątkowo dużej elastyczności, takich jak kable przenośne stosowane w odkurzaczach, kosiarkach itp.

W przewodach klasy K i klasy M średnica pojedynczego drutu jest stała. Wymagany przekrój poprzeczny przewodu osiąga się poprzez zwiększenie liczby pojedynczych żył.

Wielożyłowe

Tę koncepcję stosuje się w przypadku koncentrycznych przewodów skręconych, w których każdy pojedynczy drut jest również skręcony. Oznacza to zbiór koncentrycznych przewodników i wiązek przewodników. Końcowy przewodnik jest zbudowany z koncentrycznego zestawu wiązek lub współosiowo skręconych przewodów. Każda grupa składa się z określonej liczby pojedynczych przewodów, a nie z pojedynczego przewodu. W opisie przewodu wielożyłowego należy podać liczbę grup żył i liczbę pojedynczych drutów w każdej grupie.

Kable klasy G i H są powszechnie stosowane w górniczych kablach przenośnych. W kablach klasy I, L i M stosuje się kable skręcone, tworząc kable koncentryczne o tym samym rozmiarze pojedynczego drutu. Wymaganą wielkość przekroju poprzecznego można osiągnąć zwiększając liczbę drutów. W kablach klasy I stosuje się pojedyncze przewody #24AWG (0,020 cala), w kablach klasy L stosuje się pojedyncze przewody #30AWG (0,010 cala), a w kablach klasy M stosuje się pojedyncze przewody #34AWG (0,0063 cala). Kable klasy I są zwykle używane w kolejnictwie, natomiast kable klasy L i klasy M są używane w bardziej przenośnych zastosowaniach, takich jak kable spawalnicze i mobilne kable zasilające.

Przewodnik w kształcie wachlarza

Przewodnik, którego przekrój jest w przybliżeniu wachlarzowy, nazywany jest przewodnikiem wachlarzowym. Typowy kabel trójżyłowy ma trzy sektory 120°, które tworzą podstawowy kształt kabla okrągłego. Takie kable mają mniejszą średnicę zewnętrzną niż odpowiadające im kable z przewodzącymi koncentrykami i mogą wykazywać niższą impedancję prądu przemiennego ze względu na zmniejszone efekty bliskości.

W przypadku kabli w izolacji papierowej żyły sektorowe są przeważnie skręcone i zagęszczone, aby uzyskać jak największy stosunek pola przekroju poprzecznego przewodu do pola przekroju poprzecznego kabla. Dokładny kształt i wymiary produktów każdego producenta mogą się nieznacznie różnić.

Zdjęcie przedstawia typowe wartości znamionowe skompresowanego przewodu w kształcie wachlarza.

Dzień 2

W pewnym stopniu w kablach niskiego napięcia stosowano raczej przewody sektorowe typu litego niż linkowego i podejmowano próby zastosowania takich przewodników w kablach średniego napięcia, ale nie udało się to jeszcze osiągnąć ze względów ekonomicznych w tamtym czasie.

Dyrygent Milliken

Przewodniki Milliken są okrągłe i składają się z trzech lub więcej żył skręconych ze sobą i oddzielonych cienką warstwą izolacji. W każdym bloku płynie mniejszy prąd niż cały przewodnik, a prąd przepływa przez wewnętrzne i zewnętrzne miejsca całego przewodnika. Zaletą tej konstrukcji jest to, że efekt naskórkowości jest niższy, a mniejszy efekt naskórkowości powoduje, że impedancja prądu przemiennego jest niższa niż w przypadku tradycyjnej metody skręcania.

Tę formę przewodnika należy rozważyć w przypadku kabli o natężeniu 1000 kcmil (odpowiadającym metrycznym 507 mm²) i większym przekroju poprzecznym, które przenoszą duże prądy. Średnica ćwiartki przewodu jest w przybliżeniu równa średnicy koncentrycznie skręconego przewodu klasy B.

Przewodnik pierścieniowy

Przewodniki pierścieniowe to okrągłe przewody splecione, w których poszczególne druty są skręcone wokół centralnej liny z włókna, gwintowanej metalowej rury lub belki w kształcie litery I. Zaletą tego typu przewodnika jest to, że w przypadku przewodnika o określonym przekroju poprzecznym można wyeliminować wpływ efektu naskórkowości w środku, zmniejszając całkowitą impedancję prądu przemiennego. O ile pozwala na to miejsce, przewody pierścieniowe są bardziej ekonomiczne w przypadku kabli o polu przekroju poprzecznego 60 Hz, 1000 kcmil i większym oraz dla przewodów kablowych o polu przekroju poprzecznego 1500 kcmil (co odpowiada 760 mm² w systemie metrycznym) i większym w niskich - warunki częstotliwości (takie jak 25 Hz).